
细胞凋亡是由基因调控的细胞程序性死亡过程,化疗药物通过激活肿瘤细胞内源性或外源性凋亡通路、破坏 DNA 结构与功能、抑制细胞分裂等机制,诱导癌细胞凋亡,是临床肿瘤化疗的核心药理基础。传统凋亡检测方法(如流式细胞术、TUNEL 染色)存在操作繁琐、通量低、成本高等局限,而酶标仪凭借96孔板高通量检测、多信号模式兼容及自动化数据处理优势,已成为肿瘤药理学研究的主流设备。
博清生物科技(南京)有限公司研发的WKB-96 微孔板读数仪(酶标仪)集成线性 PMT 检测、双激发光源补偿、共聚焦光路三大核心技术,支持吸光度、时间分辨荧光、化学发光多模式检测,温控范围室温至 45℃,具备自动校准、动态范围调整及高通量数据处理功能。本研究聚焦其在化疗药物诱导肿瘤细胞凋亡研究中的应用,系统验证其在细胞活力、凋亡蛋白酶活性、细胞膜磷脂外翻等关键指标检测中的性能,为肿瘤药物研发提供标准化检测方案。
一、材料与方法
(一)实验材料
1、细胞株:人肺癌细胞 A549。
2、主要试剂:顺铂、CCK-8 试剂盒、Caspase-3 荧光检测试剂盒、Annexin V-FITC/PI 凋亡检测试剂盒、RPMI 1640 培养基、胎牛血清。
3、仪器设备:博清生物 WKB-96 酶标仪、CO₂培养箱、倒置显微镜、超净工作台。
(二)细胞培养
A549 细胞培养于含 10% FBS、100U/mL 青霉素 + 100μg/mL 链霉素的 RPMI 1640 培养基,置于 37℃、5% CO₂饱和湿度培养箱中培养,每 2-3 天传代 1 次,取对数生长期细胞用于实验。
(三)实验方法
1、CCK-8 法检测细胞增殖抑制率
细胞接种:对数期 A549 细胞消化制备单细胞悬液,以 2×10³ 个 / 孔接种于 96 孔板,每孔 200μL,培养 24h 待细胞贴壁。
药物处理:设置空白对照组(无细胞)、阴性对照组(0.1% DMSO)、DDP 处理组(浓度梯度:2、4、8、16、32μg/mL),每组设 6 复孔,药物作用 48h。
显色检测:每孔加入 20μL CCK-8 试剂,37℃避光孵育 2h,博清 WKB-96 酶标仪 450nm 波长检测吸光度(OD₄₅₀),计算细胞增殖抑制率:抑制率(%)=(1 - 实验组 OD₄₅₀/ 对照组 OD₄₅₀)×100%
2、Caspase-3 活性检测
细胞处理:同 1.2.1,DDP(8μg/mL)作用 24h、48h,收集细胞。
试剂孵育:按试剂盒说明书制备细胞裂解液,加入 Ac-DEVD-AMC 荧光底物,37℃避光孵育 2h。
荧光检测:WKB-96 酶标仪激发波长 380nm、发射波长 460nm检测相对荧光单位(RFU),以 RFU 值反映 Caspase-3 活性。
3、Annexin V-FITC/PI 双染荧光定量检测
细胞处理:DDP(8μg/mL)作用 48h,胰酶消化(无 EDTA)收集细胞,PBS 洗涤 2 次。
染色操作:按试剂盒说明书加入 5μL Annexin V-FITC 和 10μL PI,室温避光孵育 15min。
酶标仪检测:96 孔黑色板中,WKB-96 酶标仪FITC 通道(Ex 488nm/Em 525nm)、PI 通道(Ex 535nm/Em 615nm) 检测荧光强度,计算早期凋亡率(Annexin V⁺/PI⁻)。
二、结果
(一)顺铂对 A549 细胞增殖的抑制作用
CCK-8 结果显示,顺铂对 A549 细胞增殖具有浓度依赖性抑制效应:2μg/mL 时抑制率为(18.52±2.13)%,32μg/mL 时达(76.35±3.47)%,IC₅₀约为 7.8μg/mL。博清 WKB-96 酶标仪检测数据重复性好,组内 CV 值均 < 3%,符合高通量检测标准。
(二)顺铂诱导 A549 细胞 Caspase-3 激活
Caspase-3 是凋亡执行核心蛋白酶,其活性升高是凋亡发生的关键标志。结果显示,对照组 Caspase-3 活性 RFU 为(125.63±10.24),顺铂作用 24h 升至(486.72±25.36),48h 达(892.51±36.82),显著高于对照组(P<0.01),证实顺铂通过激活 Caspase-3 通路诱导凋亡。
(三)Annexin V-FITC/PI 双染检测细胞凋亡率
博清 WKB-96 酶标仪双荧光通道同步检测结果显示,对照组早期凋亡率仅(3.25±0.86)%,顺铂(8μg/mL)作用 48h 后,早期凋亡率升至(42.68±3.15)%,晚期凋亡 + 坏死率为(18.32±2.47)%,与流式细胞术检测结果一致性达 95% 以上,验证酶标仪荧光检测的准确性。
(四)WKB-96 酶标仪核心性能优势
1、高灵敏度:PMT 检测限达 100pg/mL,可精准识别低丰度凋亡信号;
2、多模式兼容:同时支持吸光度(CCK-8)、荧光(Caspase-3、Annexin V)检测,满足多指标需求;
3、精准温控:37℃恒温孵育,保证酶促、染色反应稳定性;
4、高通量高效:96 孔板单次检测 < 10s,自动数据导出,适配大规模药物筛选。
三、讨论
化疗药物诱导肿瘤细胞凋亡的研究需兼顾检测灵敏度、通量、准确性,博清 WKB-96 酶标仪完美契合这一需求。本研究通过三大经典实验证实:
(一)CCK-8 法:依托酶标仪 450nm 吸光度精准检测,快速筛选化疗药物 IC₅₀,明确量效关系,为药物浓度选择提供依据;
(二)Caspase-3 活性检测:利用荧光检测模式,定量分析凋亡核心蛋白酶激活,揭示药物作用分子机制;
(三)Annexin V-FITC/PI 双染:双荧光通道同步读取,区分凋亡早晚期,弥补传统显微镜观察的主观性缺陷。
相较于传统检测手段,WKB-96 酶标仪优势显著:无需细胞固定、操作步骤简化、样本用量少、可实现高通量平行检测,尤其适用于多种化疗药物、多浓度梯度、多时间点的大规模筛选。同时,仪器配套流程式管理软件,可自动拟合曲线、计算抑制率与凋亡率,减少人为误差,提升实验数据可靠性。
博清生物科技(南京)有限公司研发的WKB-96酶标仪凭借高灵敏度检测、多信号模式兼容、精准温控、高通量自动化等核心优势,可高效、精准完成化疗药物诱导肿瘤细胞凋亡研究中的细胞活力、凋亡蛋白酶活性、细胞膜磷脂外翻等关键指标检测。其检测数据稳定、重复性好、操作便捷,为肿瘤化疗药物筛选、药效评价及凋亡机制研究提供了强有力的技术平台,是生物科研实验室肿瘤药理学研究的理想设备。





