综合进阶

单克隆细胞株筛选与扩大培养

预计耗时:约 2–4 周(含筛选与扩增)

📌 学习状态

前置知识 / 技能

实验目的

从转染后的混合细胞群中筛选出稳定整合的单克隆细胞株,并扩大培养,获得遗传背景一致的细胞群体。

实验原理

转染载体携带抗性基因(如嘌呤霉素抗性),用相应药物筛选杀死未整合的细胞;再用有限稀释法将存活细胞稀释到单细胞/孔,挑取由单个细胞增殖形成的单克隆,逐级扩大培养。

实验步骤

  1. 1确定药物浓度

    用未转染细胞做杀伤曲线,确定最小致死浓度。

  2. 2药物筛选

    转染 48 h 后加入筛选药物(如嘌呤霉素),持续培养至未转染细胞死亡。

  3. 3有限稀释

    将抗性细胞消化计数,梯度稀释至 0.5–1 细胞/孔接种 96 孔板。

  4. 4挑单克隆

    标记由单个细胞增殖形成的单克隆孔。

  5. 5扩大培养

    单克隆依次传代至 24 孔、6 孔、培养瓶。

  6. 6鉴定与冻存

    提取基因组或蛋白,鉴定敲除/敲入效果并冻存。

所需试剂

  • 筛选药物(如嘌呤霉素)
  • DMEM 培养基
  • 胎牛血清(FBS)
  • 胰蛋白酶-EDTA
  • PBS 缓冲液

所需仪器

  • 超净工作台
  • CO₂ 培养箱
  • 倒置显微镜
  • 96 孔板
  • 微量移液器

安全提示

  • ⚠ 筛选药物有毒性,戴手套操作,妥善处理废液。
  • ⚠ 有限稀释需确保单细胞接种,避免混克隆。
  • ⚠ 全程无菌操作,防止污染。

预期结果

获得若干由单个细胞增殖而来的单克隆细胞株,扩增后冻存,待鉴定确认敲除/敲入成功。

结果分析

✅ 正常结果

96 孔板中出现分散的单克隆孔(约占 10–30%),扩增后细胞形态正常、增殖良好。

解读:说明药物筛选与有限稀释成功,获得遗传背景一致的单克隆细胞株,可用于敲除/敲入鉴定。

⚠️ 异常结果

  • 1无抗性细胞存活

    原因:药物浓度过高、转染失败、抗性基因未表达。

  • 2大量细胞死亡(筛选过强)

    原因:药物浓度过高、筛选时间过长。

  • 3单克隆孔少或多克隆

    原因:稀释不当、接种密度不准确、单克隆标记错误。

  • 4扩增过程中污染

    原因:无菌操作不当。

关联实验

实验前检查清单

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🧪 试剂

📦 耗材

🔬 仪器

🛡 安全提示

常见问题排查(Troubleshooting)

1无抗性细胞存活

可能原因

  • 药物浓度过高
  • 转染失败
  • 抗性基因未表达

解决办法

  • 降低药物浓度
  • 优化转染条件
  • 核对抗性标记
2单克隆孔少或多克隆

可能原因

  • 稀释不当
  • 接种密度不准确
  • 标记错误

解决办法

  • 重新计数稀释
  • 准确控制接种密度
  • 显微镜下逐一标记
3扩增过程污染

可能原因

  • 无菌操作不当

解决办法

  • 规范无菌操作
  • 加抗生素预防