博清生物酶标仪在生物科研与实验室研究中基因编辑效率验证的应用研究

Apr,08,2026 << Return list

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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、CO培养箱。

(二)实验步骤

1、细胞铺板:96孔板,5×10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% CO,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。