傷口愈合／細胞劃痕實驗新方法－如何劃出筆直均一的劃痕

前言
     傷口愈合實驗是體外研究細胞遷移的一個有用的實驗。原理是人為的在鋪板的單層細胞中制造一個空白的無細胞的地帶，然后對這個無細胞地帶的邊緣的細胞進行觀察；這些邊緣的細胞會開始進行遷移活動，并且zui終覆蓋整個無細胞的區域，重新互相接觸在一起。
 
 
傳統實驗方法
     細胞在培養皿內貼壁后，使用移液槍的槍頭在貼壁細胞的中間劃過，人為造成一道傷口（劃痕），之后定時測量劃痕的寬度，進而得到傷口愈合的細胞遷移數據。
 
實驗缺點：
1.手動劃痕，不能保證每次劃痕的一致；
2.有時候在劃細胞的同時會刮壞一片細胞，對劃痕的邊緣的細胞造成機械損傷；
3.如果培養皿底部還有包被蛋白的話，槍頭劃過，很可能傷害到包被，進而影響到細胞遷移，結果便很難判斷是哪個因素造成了決定性的影響。
4.定時測量劃痕的寬度，計算劃痕寬度隨時間推移的變化；在選取劃痕測量點時，不可避免地引入了主觀誤差（人為選取了遷移結果符合實驗預期的點）；
 
       綜上，傳統的傷口愈合方法總是重復性不佳，對于實驗結果的闡述說服力不足。
       下面分享一種新方法，輕松得到筆直均一的劃痕！
 
實驗核心
       使用傷口愈合插件制造筆直均一的劃痕（圖一）。

實驗方法     
一.實驗材料
1) 細胞:     MCF-7 (ATCC: HTB-22; DSMZ: ACC115)
2) 實驗耗材:   ibidi 35 mm培養皿帶傷口愈合插件(ibidi, 81176) ibiTreat
3) 細胞培養基:  RPMI (Sigma, R8758) + 10% FCS (Sigma, F0804)
4) 細胞消化試劑:  Trypsin-ETDA (Sigma, 59418C)
5) 滅菌鑷子
6) 倒置顯微鏡，如果需要進行連續的觀測搭配鏡載加熱孵育系統
 
一.實驗步驟
1.鋪細胞（圖二）
為了獲得更好的實驗結果，在做實驗之前進行一次預實驗，以確定需要使用的細胞懸液的密度。我們建議，將細胞懸液密度調整為24小時后正好可以長滿每個插件的小孔。
● 將ibidi傷口愈合培養皿底部的保護膠帶撕除。
● 準備細胞懸液，調整懸液濃度為3*105 cells/ml，這樣24小時后，細胞能剛剛長滿單個小孔。
● 在ibidi細胞插件的每孔中加入70μl的細胞懸液。注意不要大力晃動培養皿。以防止細胞不均勻。
● 在37。C培養箱中孵育24小時。

圖二：A. 去除培養皿底部的保護膠帶。B.C.在ibidi傷口愈合插件中加入細胞。
 
1.形成“劃痕”
當所有細胞都貼壁并且剛剛長滿的時候，就可以開始傷口愈合實驗了。用鑷子將傷口愈合插件提出，之后加入新鮮的培養基，或者在培養基中加入刺激劑，然后觀察傷口愈合的情況。
● 24小時后對細胞前一天種的細胞做鏡檢。細胞要貼壁并且是剛剛長滿每個孔。長得過多移除插件時會帶走很多細胞，長得過少，傷口愈合的效果很差。
● 如圖三所示，小心的用鑷子夾住插件的一個角，將插件移除。 

圖三：用鑷子移除插件
● 移除插件后，要用顯微鏡檢查是否形成合格的“劃痕”（圖四）。
● 小心的清洗細胞，之后加入2ml培養基進行培養。

圖四 筆直均一的劃痕
 
1.采集并分析圖像
一般傷口愈合實驗都是采集一張“劃痕”的初始圖像，再在實驗結束時候采集一張“劃痕”愈合的圖像。我們建議可以在這個過程多做幾個時間點，這樣可以觀測到細胞遷移隨時間的變化特征。
● 在顯微鏡下選取能同時看到“劃痕”和兩邊細胞的視野進行成像，“劃痕”的方向在視野內為水平的或者垂直的。
● MCF-7細胞每半小時采集一張圖片，一直持續到20小時。
● 采用ibidi傷口愈合分析軟件，統計細胞的覆蓋面積，做出曲線圖，可以看到在大約11個小時的時候，細胞基本就已經長滿了，接下來幾個小時細胞覆蓋面積都不會發生變化（圖五）。

圖五(a)  顯微鏡下觀察細胞覆蓋面積的變化

圖五(b)  細胞覆蓋面積的數據統計
 
 
實驗總結對比
1.本實驗方法能得到重復性更好的劃痕（圖六）；

圖六 通過計算劃痕的面積可以看出，在多次實驗中，槍頭劃痕（左圖）
制造的劃痕面積數據波動大，重復性差；ibidi傷口愈合插件（右圖）制造的劃痕面積數據統一，重復性良好
 
 
2.不會刮壞細胞，也不會造成劃痕的邊緣的細胞有機械損傷；
 
3.不會傷害到培養皿底部的包被蛋白；

圖一：左圖表示槍頭劃過后，底部包被蛋白被劃傷，細胞遷移結果受到底部不均一的影響。右圖ibidi插件移除后底部的包被蛋白沒有被破壞。
 
4.通過計算細胞覆蓋面積得出細胞遷移結果，避免人為選取測量點，使數據更客觀。1天內就能得到測量結果，實驗分析更快更準確。