克隆形成實驗的原理及實驗步驟

一、背景介紹

克隆形成實驗是研究細胞存活率并探討單個細胞增殖潛能的有效方法之一。即在體外培養環境下，通過使單個細胞經過連續分裂增殖至少6代，形成的細胞集群被稱為克隆或集落。每個克隆的尺寸通常在0.3-1.0mm之間，含有50個以上的細胞。通過計算克隆形成率，能夠對單個細胞的增殖潛力進行量化分析。

用途：

（1）評估細胞增殖能力：克隆形成實驗可以幫助研究人員評估細胞的增殖潛力。通過觀察和計數形成的獨立克隆，可以了解細胞在體外環境中的增殖速率和能力。

(2)研究細胞群體依賴性：克隆形成實驗有助于了解細胞的群體依賴性，即細胞是否需要相互合作形成克隆。這對于理解細胞群體內的相互作用和細胞信號傳導至關重要。

(3)篩選藥物和治療方案：克隆形成實驗可用于評估藥物對細胞增殖的影響。通過在實驗前后比較克隆形成率，研究人員可以評估潛在藥物或治療方案的療效。

常用的手段有兩個：

①平板克隆形成實驗：通過將細胞培養于培養基中，主要適用于貼壁生長的細胞，以評估細胞的克隆形成能力。

②軟瓊脂克隆形成實驗：通過將細胞懸浮于含瓊脂糖的培養基中，主要用于評估貼壁和懸浮的腫瘤細胞或轉化細胞系的克隆形成潛能。

二、平板克隆形成實驗的實驗步驟

(1) 從細胞處于對數生長期狀態開始，通過胰酶消化將細胞懸浮于血清培養基中，并進行準確計數；

(2) 在每個實驗組中，控制細胞數量在400-1,000個細胞/孔的范圍內（對于不同的細胞類型，需要進行預實驗以確定最佳細胞數量），并接種于6孔板；

(3) 持續培養至14天，或直到大多數單個克隆中的細胞數超過50個。在培養過程中，每隔3天更換培養基，并觀察細胞狀態；

(4) 克隆形成完成后，使用1 mL 4%多聚甲醛進行細胞固定，固定時間為15-30分鐘。最后，用PBS洗滌；

(5) 向每個孔中加入1 mL結晶紫染液，染色時間控制在10-20分鐘內；

(6) 利用PBS進行多次細胞洗滌，進行拍照（分別對整個六孔板及每個孔進行單獨拍照）。

注意：本實驗的成功關鍵在于細胞懸液的制備和適度的接種密度，務必確保細胞均勻分散，防止細胞團的形成，并謹慎確保接種密度不過于密集。

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