細胞周期檢測試劑盒的工作原理與規范操作指南

更新時間：2026-04-23

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　　細胞周期檢測試劑盒是細胞生物學研究中用于分析細胞增殖狀態的核心工具，廣泛應用于腫瘤病理研究、藥物篩選及發育生物學等科研領域。細胞周期是指細胞從前一次分裂結束起到下一次分裂結束為止的活動過程，通常由G0/G1期、S期、G2期和M期組成。G1期為DNA合成前期，細胞開始合成RNA和蛋白質，但DNA含量仍保持二倍體。S期為DNA合成期，細胞核內DNA含量介于G1期和G2期之間，當DNA復制結束成為四倍體時細胞進入G2期。G2期的細胞繼續合成RNA及蛋白質直到進入M期，此時有絲分裂發生，一個細胞分裂成兩個子細胞。由于G0期與G1期在DNA含量上無法區分，G2期與M期也無法區分，因此整個細胞周期通常描述為G0/G1期、S期和G2/M期三個階段。

　　從檢測原理來看，該試劑盒的核心是基于DNA含量與熒光信號之間的線性關系。細胞在不同周期階段中DNA含量存在顯著差異：G0/G1期細胞含有一套完整基因組，DNA含量記為二倍體；S期細胞正在進行DNA復制，含量介于二倍體與四倍體之間；G2/M期細胞已完成復制，DNA含量達到四倍體。試劑盒中的核酸熒光染料能夠選擇性地嵌入核酸DNA和RNA雙鏈螺旋的堿基之間，其結合量與細胞中DNA的含量成正比例關系。碘化丙啶即PI是較常用的染色劑，它是一種雙鏈DNA熒光染料，與DNA結合后產生熒光，熒光強度與DNA含量成正比。經PI染色后，假設G0/G1期細胞的熒光強度為1，那么含有雙份基因組DNA的G2/M期細胞的熒光強度理論值為2，正在進行DNA復制的S期細胞的熒光強度為1至2之間。將染色后的細胞懸液注入流式細胞儀，儀器通過檢測每個細胞的熒光強度來推算其DNA含量，從而統計出處于G0/G1期、S期和G2/M期的細胞百分比，實現對細胞群體增殖活性的定量評價。當樣品中存在凋亡細胞時，由于細胞核發生濃縮及DNA片段化導致部分基因組DNA在染色過程中丟失，凋亡細胞呈現明顯的弱染，熒光強度小于1，在流式檢測圖譜上出現所謂的亞G1峰，成為識別凋亡細胞的重要標志。

　　在規范操作方面，每一步都直接影響檢測結果的準確性和可靠性。細胞樣品處理是實驗的起點，貼壁細胞需要先收集培養液上清，用胰酶消化細胞并加入收集的培養液終止消化，形成單細胞懸液。懸浮細胞則直接離心收集。每個樣品的細胞數量控制在十萬至一百萬個之間，過少則統計樣本量不足，過多則可能造成細胞重疊影響檢測。細胞固定是染色能否成功的關鍵步驟。固定時不可將乙醇直接加入細胞沉淀中，正確的做法是：用預冷的PBS重懸細胞使其充分分散成單細胞，然后邊輕輕振蕩邊將細胞懸液逐滴加入無水乙醇中，使乙醇終濃度達到百分之七十至七十五，于四攝氏度固定兩小時以上或過夜。固定時間充分有利于細胞膜通透化，使染料能夠順利進入細胞內與DNA充分結合。染色前需用PBS洗滌細胞兩次以去除殘留乙醇，然后加入含RNase A的PI染色液。RNase A的作用是降解RNA，因為PI會同時與DNA和RNA結合，若不處理RNA會導致熒光信號偏高，無法準確反映DNA含量。染色在室溫下避光孵育十五至三十分鐘，之后即可上機檢測。流式細胞儀檢測時需注意進樣速度不宜過快，否則會造成細胞重疊導致峰形變寬，影響周期擬合的準確性。此外，PI具有較強粘性，樣本上機后應按照儀器說明書仔細清洗流路系統，以免殘留染料對后續樣本造成干擾。染色后的樣本應在一小時內完成檢測，避免熒光信號衰減。通過嚴格執行上述操作流程與注意事項，細胞周期檢測試劑盒能夠為細胞增殖分析和藥物篩選研究提供精準可靠的數據支撐。

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