分子生物学




在细胞实验的起步阶段,许多同学都会接到导师这样的任务:“这周把这个药物的浓度摸一下。”
面对这个看似简单实则关键的问题,新手往往感到无从下手。那么如何才能科学地确定一个药物的给药剂量呢?本文将为您系统梳理从文献调研到最终确定的完整流程。

一
别瞎猜,先查文献!


怎么查
打开PubMed。
输入关键词:你的药物名 + 你的细胞名 + "cell viability"(或cytotoxicity)。

看什么
重点看别人用了哪些浓度?处理了多久?

查到之后怎么办
如果查到好多篇:你会看到一个大概的范围(比如10-100 μM)。记住,别直接用它! 你要以这个范围为中心,上下多设几个浓度去做实验。
如果一篇都没查到:没关系!去找“同类药物”或“同类细胞”的文献,或者直接设一个超大的范围(从1 nM到100 μM)去探探路。
二
实战!开始做第一个毒性实验

现在可以进细胞房了。
推荐方法:CCK-8 (Cell Counting Kit-8) 法。其原理是通过水溶性四唑盐WST-8在活细胞线粒体脱氢酶作用下生成橙黄色甲臜染料,颜色深度与活细胞数量成正比。
该方法灵敏度高、重现性好、对细胞无毒害。(可使用信天翁超敏CCK8试剂盒,货号100-120)
备选方法:MTT法、MTT法生成的水不溶性甲臜结晶需溶解,步骤稍繁琐。

怎么设计实验
根据文献,设5-8个浓度。比如文献说40μM有效,你就设 10, 20, 40, 80, 160 μM。
接种细胞至96孔板,待细胞完全贴壁后(通常24小时)给药。
按照预设的浓度梯度和时间点(如24h, 48h)处理细胞。
在终点加入CCK-8试剂,孵育适当时间(1-4小时)。
使用酶标仪测定450 nm波长处的吸光度(OD值)。

数据处理
计算各浓度组的细胞存活率:
细胞存活率 (%) = [(OD药物组 - OD空白组) / (OD溶剂对照组 - OD空白组)] × 100%
教程可以看这篇

第一次结果不理想?太正常了!
如果细胞全死了:说明浓度太高,下次全部降低。
如果细胞完全没影响:说明浓度太低,下次全部提高。
直到你做出一个像样的“S”型曲线,恭喜你,快成功了!

三
算出关键数字:IC50 和 NOEC

拿到“S”型曲线的数据后,我们用软件来算出两个最重要的值。
IC50(半抑制浓度):让一半细胞“下岗”所需的药物浓度。这个值越高,说明药物越没效果。
NOEC(无毒浓度):对细胞生长完全没有影响的最高浓度。
怎么算? 把浓度和细胞存活率输入GraphPad Prism等软件,它会自动帮你拟合曲线并计算出这些值。记得实验要重复至少3次,取平均值!
四
选浓度!为你的实验目的服务

这是最关键的一步!选什么浓度,完全取决于你想干什么。
情景一:你想看药物怎么“杀死”细胞(比如抗癌实验)
选哪个浓度?:重点关注 IC50。
怎么设梯度?:
设三个浓度:低剂量(0.5 x IC50)、中剂量(IC50)、高剂量(2 x IC50)。这样很容易看出“剂量越高,死得越多”的效果。
情景二:你想看药物怎么“保护”细胞(比如抗衰老、抗炎)
选哪个浓度?:选 NOEC 或比它更低的浓度!
为什么?你首先要证明药物本身没毒,之后看到的“保护作用”才可信。
怎么设梯度?:设两个浓度:低剂量(0.5 x NOEC) 和 高剂量(NOEC)。
现在,你心里有谱了吗?从查文献开始,一步步来,这个任务肯定能搞定!加油!
特别提醒
1、务必确保溶解药物的溶剂(如DMSO)本身对细胞无毒!通常DMSO终浓度不能超过0.1%。
2、重复!重复!重复!:所有的毒性实验都必须独立做3次以上,结果才可信。
3、好细胞是根本:用状态好、代次低的细胞,否则结果会骗人。
4、详细记录:配药的计算过程、母液浓度、储存时间……所有细节都要记下来,以后一定能用上!
