
基因编辑技术(CRISPR/Cas9、ZFNs、TALENs)通过精准改造基因组序列,广泛应用于基因功能研究、疾病模型构建、基因治疗与作物育种。编辑效率(成功编辑的细胞/DNA比例)直接决定实验成败:效率过低导致阳性克隆筛选困难,过高可能增加脱靶风险。
传统验证方法:
T7E1/Surveyor酶切:半定量、操作繁琐、灵敏度低。
Sanger测序(TIDE/ICE):成本高、周期长、通量有限。
ddPCR:精准但设备昂贵、实验复杂。
博清生物科技(南京)有限公司研发的酶标仪作为实验室基础设备,适配96孔板,支持化学发光等多模式检测,可实现高通量、快速、定量的编辑效率与功能验证,显著提升实验效率。
一、酶标仪验证基因编辑效率的核心原理与方法
(一)荧光报告基因系统(最常用)
原理:构建含终止密码子/移码突变的荧光素酶(Luc)或GFP报告载体;CRISPR/Cas9编辑修复后,报告基因恢复表达,荧光/发光强度与编辑效率正相关。
方法:
1、构建:靶位点插入移码突变的Luc/GFP报告质粒。
2、共转染:报告质粒+Cas9/gRNA。
3、培养:24–72h。
4、检测:
荧光:GFP(Ex 488nm/Em520nm)。
化学发光:荧光素酶底物(发光值)。
(二)核酸定量与错配酶切(DNA 水平)
原理:编辑后DNA产生Indel;PCR扩增→变性复性形成异源双链→T7E1/CEL1酶切→酶切产物量反映编辑效率。
酶标仪法(替代电泳):
1、PCR扩增靶位点。
2、变性复性(95℃→25℃缓慢降温)。
3、T7E1酶切(37℃,1–2h)。
4、荧光染料法(SYBR Green I):
检测酶切前后荧光值变化(双链DNA结合染料)。
(三)蛋白表达水平验证(功能水平)
原理:基因编辑(敲除/敲入)→靶蛋白表达改变→ELISA/Western Blot(微孔板)定量。
方法:
1、细胞裂解,提取总蛋白。
2、包被抗体→加样本→酶标二抗→底物显色。
3、吸光度定量蛋白浓度。
4、编辑效率=(野生型蛋白量−编辑组)/野生型×100%。
(四)FRET(单碱基编辑/精准突变)
原理:供体荧光标记探针与野生型互补;编辑后错配导致FRET信号降低,信号差定量编辑效率。
二、标准实验流程(以荧光素酶报告法为例)
(一)材料与试剂
1、细胞:293T/HeLa。
2、载体:Cas9/gRNA 质粒、Luc报告质粒。
3、试剂:转染试剂、荧光素酶检测试剂盒、PBS、细胞裂解液。
4、仪器:博清生物酶标仪、96孔板、CO₂培养箱。
(二)实验步骤
1、细胞铺板:96孔板,5×10⁴细胞/孔,100μL培养基,培养24h。
2、共转染:
实验组:Luc报告质粒(0.2μg)+ Cas9/gRNA(0.2μg)。
对照组:Luc野生型(阳性)、空载体(阴性)。
转染试剂:脂质体,孵育15min,每孔加10μL。
3、培养:37℃、5% CO₂,48h。
4、裂解与检测:
弃培养基,PBS洗1次。
加20μL裂解液,室温15min。
加50μL荧光素酶底物。
酶标仪化学发光模式测RLU(相对发光单位)。
三、博清酶标仪的核心优势
高通量高效:96孔,检测时间短,日测样本多。
多方法兼容:吸光度、荧光、发光、FRET,DNA/RNA/蛋白水平全覆盖。
定量精准:CV<1%,线性范围宽,半/定量到准确定量。
操作简便:无需电泳/测序,一步法检测,降低人为误差。
成本低廉:单孔成本低,设备通用,无需专用仪器。
功能验证:直接反映蛋白表达/细胞表型,比DNA检测更具生物学意义。
博清生物科技(南京)有限公司研发的酶标仪凭借高通量、多模式、高灵敏、易操作的特性,为基因编辑效率验证提供了高效、经济、可靠的解决方案。它可在DNA、RNA、蛋白多水平实现快速定量与功能验证,显著提升gRNA筛选、编辑条件优化、阳性克隆鉴定的效率。在功能基因组学、基因治疗、药物研发等领域,已成为实验室不可或缺的核心工具。





