在细胞生物学研究、药物研发以及毒理学评价等领域,准确评估细胞活力是探索细胞生理病理机制、筛选药物活性成分、判断化合物毒性的关键环节。CCK-8(Cell Counting Kit-8)细胞活力检测试剂盒凭借其检测原理、良好的性能优势及简便的操作流程,成为科研工作者常用的细胞活力检测工具。
一、检测原理
CCK-8 细胞活力检测试剂盒的核心原理基于线粒体中的脱氢酶活性。在活细胞内,线粒体中的多种脱氢酶(如琥珀酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶等)能够将外源性的水溶性四唑盐 WST-8(化学名称:2-(2 - 甲氧基 - 4 - 硝基苯基)-3-(4 - 硝基苯基)-5-(2,4 - 二磺酸苯)-2H - 四唑单钠盐)还原为橙黄色的甲臜(formazan)产物 。细胞活力与线粒体脱氢酶活性密切相关,活细胞数量越多、代谢越旺盛,线粒体脱氢酶活性越高,催化还原产生的甲臜量也就越多。生成的甲臜可直接溶解于细胞培养基中,其在 450nm 波长处具有特征吸收峰,通过酶标仪测定该波长下的吸光度值(OD 值),即可间接反映细胞数量与活力水平 。而死细胞由于线粒体功能受损,脱氢酶活性丧失,无法使 WST-8 发生还原反应,不产生或仅产生极少量甲臜。
二、产品性能优势
(一)高灵敏度与准确性
CCK-8 试剂盒能够检测到低至几十细胞的活力变化,对细胞数量的微小改变具有良好的响应性。其检测过程中,甲臜生成量与活细胞数量在较宽的浓度范围内呈现良好的线性关系 。例如,在细胞密度为 1×10³ - 1×10⁵个 /mL 的区间内,吸光度值与细胞数量呈显著线性相关,相关系数通常可达 0.98 以上,这使得科研人员能够通过标准曲线准确推算样本中的细胞活力与数量,为细胞增殖、凋亡等研究提供精确的数据支持 。与其他细胞活力检测方法(如 MTT 法)相比,CCK-8 法生成的甲臜产物水溶性好,无需额外的溶解步骤,避免了因溶解导致的检测误差,进一步提高了检测的准确性。
(二)操作简便,节省时间
CCK-8 试剂盒的操作流程相对简洁。实验时,只需向培养的细胞中直接加入适量的 CCK-8 试剂,在细胞培养箱中孵育 1 - 4 小时(根据细胞类型和实验条件调整),即可直接使用酶标仪测定吸光度 。无需像 MTT 法那样,在反应结束后进行弃液、洗涤、溶解甲臜等繁琐操作,极大地缩短了实验时间,提高了实验效率。对于大规模样本检测或高通量筛选实验,CCK-8 法的操作简便性优势尤为明显,能够显著减少实验人员的工作量。
(三)良好的细胞相容性与安全性
CCK-8 试剂中的 WST-8 是一种水溶性四唑盐,对细胞的毒性较低,在常规检测浓度下,短时间内不会影响细胞的正常生理功能和代谢活动 。在连续多天使用 CCK-8 试剂对细胞进行活力检测的实验中,细胞的生长曲线未出现明显异常,表明该试剂不会对细胞的长期培养和后续实验产生显著干扰 。此外,与含有有机溶剂(如 DMSO)的 MTT 法相比,CCK-8 法无需使用有机溶剂溶解甲臜,减少了有机溶剂对细胞的潜在毒性作用和对实验人员健康的危害,同时也降低了实验操作过程中的安全风险。
(四)适用范围广
CCK-8 试剂盒适用于多种类型细胞的活力检测,包括贴壁细胞(如 HeLa 细胞、HepG2 细胞)、悬浮细胞(如 Jurkat 细胞、K562 细胞) ,以及原代细胞(如原代神经元细胞、原代肝细胞)。无论是哺乳动物细胞,还是昆虫细胞等其他物种来源的细胞,均可采用该试剂盒进行活力评估。在实验应用方面,可用于细胞增殖实验,监测细胞在不同培养条件或药物处理下的生长情况;也可用于细胞毒性检测,评估化学物质、纳米材料、病毒等对细胞活力的影响;还可用于细胞凋亡研究,判断细胞在特定刺激下的死亡比例 。
三、实验操作流程与注意事项
(一)实验操作流程
细胞接种:根据实验目的,将处于对数生长期的细胞用胰酶消化后,调整细胞悬液浓度,接种于 96 孔细胞培养板中,每孔接种体积通常为 100 μL,细胞接种数量根据细胞类型和实验要求确定,一般为 1×10³ - 1×10⁴个 / 孔 。将培养板置于细胞培养箱中(37℃,5% CO₂),培养 24 小时,使细胞贴壁或适应悬浮培养环境。
药物处理(如需):若实验涉及药物处理,在细胞培养 24 小时后,向各孔中加入不同浓度梯度的药物溶液,同时设置空白对照组(只加培养基)和阳性对照组(加入已知具有细胞毒性的药物),每组设置 3 - 5 个复孔 。将培养板继续置于细胞培养箱中孵育相应时间(根据实验设计确定,一般为 24 - 72 小时)。
加入 CCK-8 试剂:孵育结束后,每孔加入 10 μL CCK-8 试剂,轻轻振荡培养板,使试剂与培养基充分混匀 。将培养板放回细胞培养箱中,继续孵育 1 - 4 小时。在此过程中,可每隔 1 小时观察一次,当甲臜颜色达到合适深度且吸光度值处于检测线性范围内时,停止孵育。
吸光度测定:使用酶标仪在 450nm 波长处测定各孔的吸光度值(OD 值)。若样本背景值较高,可同时测定 600 - 650nm 波长处的吸光度值,用 450nm 处的 OD 值减去 600 - 650nm 处的 OD 值,以消除背景干扰 。
(二)注意事项
细胞状态把控:确保用于实验的细胞处于良好的生长状态,选择对数生长期的细胞进行接种,避免使用老化或生长异常的细胞,否则会影响细胞活力检测结果的准确性 。在细胞传代过程中,严格控制传代次数,一般建议在 10 代以内使用。
试剂使用规范:CCK-8 试剂应避光保存于 4℃冰箱中,使用前需平衡至室温。避免试剂反复冻融,以免影响 WST-8 的活性 。使用时,尽量减少试剂在空气中的暴露时间,防止被氧化。
孵育条件优化:CCK-8 试剂的孵育时间会因细胞类型、细胞密度和代谢活性的不同而有所差异。对于代谢较慢的细胞,可能需要适当延长孵育时间;而对于代谢旺盛的细胞,孵育时间可适当缩短 。在进行新的细胞系检测或开展预实验时,建议设置不同的孵育时间梯度,确定最佳孵育时长。
避免干扰因素:实验过程中,应避免使用含酚红的培养基,因为酚红在 450nm 波长附近有吸收峰,会干扰甲臜的吸光度测定 。若必须使用含酚红的培养基,需设置空白孔(只加培养基和 CCK-8 试剂)进行对照,以扣除酚红的影响。此外,一些具有还原性的化合物(如维生素 C、DTT 等)可能会与 WST-8 发生反应,导致吸光度值异常,在药物处理实验中需注意药物成分对检测结果的潜在干扰。
CCK-8 细胞活力检测试剂盒凭借其科学的检测原理、突出的性能优势和便捷的操作流程,为细胞活力评估提供了可靠的解决方案。在生命科学研究与生物医药领域,合理运用该试剂盒能够帮助科研人员更准确地获取细胞活力数据,推动相关研究的深入开展。