CN108034580A - 一种利用玻璃拉针挑取多能干细胞克隆的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种无需用到解剖显微镜,只需在普通的倒置显微镜配合玻璃拉针和枪头即可进行多能干细胞克隆挑取的方法。该方法主要包括如下步骤:挑取多能干细胞克隆的玻璃拉针的制备;挑取多能干细胞克隆前的细胞换液和对克隆位置的标记;利用玻璃拉针从其他细胞和培养板中剥离出多能干细胞和利用200μL枪头吸取多能干细胞克隆。该方法简便易行,对于普通实验室可以节省购买解剖显微镜的成本。同时本发明提供的方法也适用于胚胎干细胞克隆的挑取和去除干细胞中分化的或者不纯的细胞,能作为一种纯化干细胞株,建立均一的、高纯度和高品质的干细胞株的方法。
Description
技术领域
本发明涉及干细胞生物学与再生医学领域,具体地涉及一种利用玻璃拉针挑取多能干细胞克隆的方法及其应用。
背景技术
成熟的体细胞可以通过异位表达关键的转录因子在称为诱导多能性的过程中重编程为多能状态。所产生的诱导多能干细胞(iPSCs)具有无限的增殖潜力,同时保持着能分化成任何细胞类型的潜能。这些多能性特征使iPS细胞能用于建立许多人类疾病的体外模型,用于发现治疗人类疾病的药物,并且有用作再生医学的无限细胞来源的潜在可能性。
iPSCs在新药筛选,体外疾病模型的建立,细胞替代性治疗以及再生医学方面具有广泛的应用前景。在诱导体细胞形成诱导多能干细胞克隆后,需要挑取多能干细胞的单克隆,以建立稳定的多能干细胞株。目前挑取iPSCs克隆的方法主要是通过在解剖显微镜下挑取克隆的。本发明提供了一种无需用到解剖显微镜,只需在普通的倒置显微镜配合玻璃拉针和枪头即可进行多能干细胞克隆的挑取,该方法简便易行,对于普通实验室可以节省购买解剖显微镜的成本。同时本发明提供的方法也适用于胚胎干细胞克隆的挑取和去除干细胞中的分化细胞或者饲养层细胞,能作为一种纯化干细胞株,建立均一的、高纯度和高品质的干细胞株的方法。
发明内容
本发明提供了一种简便可行的挑取多能干细胞克隆的方法,该方法同时可应用于纯化干细胞株,去除分化细胞和饲养层细胞。
一种简便可行的挑取多能干细胞克隆的方法,包括以下步骤:
(1)挑取克隆所用的玻璃拉针的制备:将玻璃巴氏吸管置于酒精灯上灼烧后拉伸,并将其中部加热向下弯曲至30~90°,制备成玻璃拉针。
玻璃拉针的制备具体包括以下步骤:
a.玻璃巴氏吸管分为管主体部分和圆锥管部分。用左手固定玻璃巴氏吸管主体的一端,用镊子夹住玻璃巴氏吸管圆锥管的一端,并将圆椎管水平地置于酒精灯外焰上方灼烧,边灼烧边旋转,当圆椎管部分受热开始变软融化时,用镊子夹住圆椎管的一端,迅速均匀用力地将巴氏吸管沿着水平方向拉动,同时离开酒精灯外焰,将巴氏吸管圆椎管的一端拉断成细丝状。
b.将步骤a中处理后的巴氏吸管圆椎管拉断的末端在酒精灯上烧结成细小的圆球状,封闭巴氏吸管圆锥管一端的管口。
c.将步骤b中处理后的巴氏吸管在距离圆锥管末端的6~8cm处,将所述管体与酒精灯水平放置,且置于酒精灯外焰上方;将所述管体进行加热至其受热部分向下弯曲至30°~90°;至此即实现了玻璃拉针的制作。
(2)挑取多能干细胞克隆前的准备:在挑取克隆前需要先更换细胞的培养基,并对所需挑取的克隆在显微镜下进行拍照和标记。
具体包括以下步骤:
a.将培养多能干细胞的培养板中的培养基更换成新鲜的干细胞培养基,有利于维持干细胞在挑取克隆时的细胞状态,并有利于提高挑取克隆后克隆的存活率。
b.同时,在挑取克隆前,将用明胶或基质胶预处理过的培养板(用于后续的克隆的培养)中加入新鲜的干细胞培养基。
c.在挑取克隆前,应先在显微镜下找到需要挑取的克隆进行拍照,在培养板的板底用记号笔在克隆的附近做上标记,以便于挑取克隆时确定克隆的位置。
(3)进行多能干细胞单克隆挑取时,包括以下步骤:
a.挑取克隆时,先在显微镜下找到需要挑取的克隆,将培养板固定。
b.将玻璃拉针的针尖放在记号笔标记的位置上,然后在显微镜下观察,找到显微镜中的玻璃拉针。
c.慢慢移动玻璃拉针至克隆的附近,从克隆的四周轻轻推开克隆边缘,使克隆和周围的细胞分离开,然后轻推克隆,使整个克隆脱离培养板底部,将克隆从培养板中剥离出来。
d.将克隆剥离出来后,同样先在显微镜下找到剥离出来的克隆,然后将200μL的枪头放在记号笔标记的位置上,然后在显微镜下观察,找到显微镜中的枪头,慢慢移动枪头至克隆的附近,然后吸取克隆,将吸出的克隆放入到含胰酶滴(20μl左右,根据克隆大小而定)的96孔板中进行消化,显微镜下观察,待克隆团松散后加入干细胞完全培养基终止消化,用移液枪将细胞吹散,然后将其转到明胶或基质胶预处理过的培养板中继续培养。2-3天后胚胎干细胞样克隆团的细胞长成,当克隆的直径大小达到100μm时,可再次对其进行消化和传代。
其中上述步骤(1)玻璃拉针的制备步骤a中,所述玻璃巴氏吸管分为管主体部分和圆锥管部分。管主体部分直径为6~8mm,长度为10~15cm,圆锥管部分直径为1~2mm,长度为10~15cm。优选地,玻璃巴氏吸管加热位置为巴氏吸管圆锥管一端的1~2cm处。优选地,所述巴氏吸管的圆椎管的拉伸长度为2~3cm。
其中上述步骤(1)玻璃拉针的制备步骤b中,将圆锥管拉断的末端烧圆,能减少挑取干细胞时对细胞的机械损伤,同时能避免挑取干细胞克隆时,细胞被吸入到巴氏管中而无法将其取出。
其中上述步骤(1)玻璃拉针的制备步骤c中,对所述管体加热后,管体开始变软,且在自身重力作用下弯曲,亦可用镊子夹住圆椎管前端,用力使圆锥管向下弯曲。圆锥管向下弯曲角度优选为30°~90°,这样的弧度便于挑取多能干细胞克隆的操作。
其中上述步骤(1)玻璃拉针的制备步骤a~c中的操作也可在酒精喷灯上操作。
其中上述步骤(2)挑取多能干细胞克隆前的准备,对克隆进行标记时,应在克隆的附近,在培养板的底部打点标记,切勿在克隆的正下方打点标记,以免克隆被记号笔的颜色遮挡而影响克隆的挑取。同时对克隆进行打点标记时,优选用红色或者蓝色的记号笔进行标记。
其中上述步骤(3)进行多能干细胞单克隆挑取时,挑取克隆时间应尽量短,优选为不超过30min,以减少长时间未在培养箱中培养对多能干细胞细胞活力和状态的影响。
其中上述步骤(3)进行多能干细胞单克隆挑取时,吸取克隆所用的200μL的枪头优选为为AXYGEN不含滤芯的200μL枪头。
此外,本发明提供的技术方案具有下列技术效益:
(1)本发明挑取克隆的方法简便易行,只需自制玻璃拉针,并在普通倒置显微镜下操作即可。
(2)本发明中挑取克隆的方法不需要用到昂贵的解剖显微镜,能有效的降低实验成本。
(3)本发明中挑取克隆的方法,同样也适用于胚胎干细胞克隆的挑取和去除干细胞中的分化细胞或者饲养层细胞,能帮助建立稳定的干细胞株。
(4)应用本发明中挑取克隆的方法,挑取克隆后,细胞存活率高,干细胞能维持自我更新和不断增殖的能力。
附图说明
为了清晰地阐明本发明的具体实施方式,提供了以下附图,用以描述本发明的一些实施方式。
图1为用于挑取多能干细胞细胞克隆的玻璃拉针的结构示意图。
图2为用于挑取多能干细胞细胞克隆的玻璃拉针制备过程示意图。
图3为挑取多能干细胞克隆的过程图。a为挑取多能干细胞克隆前通过记号笔标记克隆位置的示意图,左上角为记号笔标记位置,箭头所示为待挑取的克隆;b为利用玻璃拉针剥离多能干细胞克隆的示意图,箭头所示为待挑取的克隆;c为利用200μL枪头吸取干细胞克隆前的示意图,箭头所示为待挑取的克隆;d为利用200μL枪头吸取干细胞克隆后的示意图;
图4为利用本发明挑取多能干细胞克隆后进行细胞培养和传代的示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种利用玻璃拉针挑取多能干细胞克隆的方法及其应用,以下结合实施例对本发明做进一步的说明。对于具有本领域普通知识的人员而言,这些具体描述仅为期望的实施方式,并且本发明的范围并不限于这些实施方式。因此,本发明的实质范围应被解释为由所附的权利要求及其等同物限定。
实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
实施例1挑取克隆所用的玻璃拉针的制备
一种用于挑取多能干细胞的玻璃拉针的制备,所用的玻璃巴氏吸管分为吸管主体部分和圆锥管部分。用左手固定玻璃巴氏吸管主体的一端,用镊子夹住玻璃巴氏吸管圆锥管的一端,并将圆椎管水平地置于酒精灯外焰上方灼烧,边灼烧边旋转,当圆椎管部分受热开始变软融化时,用镊子夹住圆椎管的一端,迅速均匀用力地将巴氏吸管沿着水平方向拉动,同时离开酒精灯外焰,将巴氏吸管圆椎管的一端拉断成细丝状。
然后,将上述巴氏吸管圆椎管拉断的末端在酒精灯上烧结成细小的圆球状。并将巴氏吸管在距离圆锥管末端的6~8cm处,将所述管体与酒精灯水平放置,且置于酒精灯外焰上方;将所述管体进行加热至其受热部分向下弯曲至30°~90°;至此即实现了玻璃拉针的制作,制备好的玻璃拉针结构如图1所示,弯曲部分长度为6~8cm,弯曲部分与管体的夹角为30°~90°。玻璃拉针的制备过程如图2所示,玻璃巴氏吸管在距离巴氏吸管圆锥管一端的1~2cm处加热后被拉伸成细丝状。圆椎管的拉伸长度为2~3cm。圆锥管受热后弯曲,弯曲位置为距离圆锥管末端的6~8cm处,弯曲角度为30°~90°。
实施例2小鼠诱导多能干细胞(miPSCs)单克隆的挑取
(1)在挑取克隆前需要先更换细胞培养基,将其更换为新鲜的干细胞培养基,并对所需挑取的克隆在显微镜下进行拍照和标记。对多能干细胞克隆进行标记后的结果如图3a所示。
(2)挑取克隆时,先在显微镜下找到需要挑取的克隆,将培养板固定好。将玻璃拉针的针尖放在记号笔标记的位置上,然后在显微镜下观察,找到显微镜中的玻璃拉针。慢慢移动玻璃拉针至克隆的附近,从克隆的四周轻轻推开克隆边缘,使克隆和周围的细胞分离开,然后轻推克隆,使整个克隆脱离培养板底部,将克隆从培养板中剥离出来。利用剥离拉针剥离多能干细胞克隆的过程如图3b所示。
(3)将克隆剥离出来后,同样先在显微镜下找到剥离出来的克隆,然后将200μL的枪头放在记号笔标记的位置上,然后在显微镜下观察,找到显微镜中的枪头,慢慢移动枪头至克隆的附近,然后吸取克隆。利用200μL枪头吸取多能干细胞克隆前后的示意图如图3c和图3d所示。
(4)将吸出的克隆放入到含胰酶滴(20μl左右,根据克隆大小而定)的96孔板中进行消化,显微镜下观察,待克隆团松散后加入干细胞完全培养基终止消化,用移液枪将细胞吹散,然后将其转到明胶或基质胶预处理过的24孔培养板中继续培养。2-3天后胚胎干细胞样克隆团的细胞长成,当克隆的直径大小达到100μm时,可再次对其进行消化和传代。
小鼠诱导多能干细胞单克隆的挑取过程如图3所示。
实施例3挑取的小鼠诱导多能干细胞克隆的后续培养和传代
(1)挑取的克隆消化后传代到24孔板中继续培养,当细胞生长达到80-90%的汇合度时,或者当单个iPS细胞克隆长大到直径约为100μm时,此时可对细胞进行传代。
(2)弃原细胞培养基,加入DPBS洗涤1次,弃DPBS,加入0.15%胰酶于室温消化2min左右,当细胞开始脱落时加入干细胞完全培养基终止消化。
(3)将细胞吹散成单细胞悬液。1000rpm离心5min。
(4)离心后弃上清,再加入适量的干细胞完全培养基重悬细胞沉淀。
(5)将细胞悬液转移至明胶或基质胶预处理过的培养板中。置于CO2恒温培养箱中继续培养,每24h更换培养基,直到细胞长至80%左右的汇合度时,便可再次进行细胞的传代或者冻存。
小鼠诱导多能干细胞挑取克隆前和经过传代后细胞状态如图4所示。利用实施例3中描述的方法对小鼠诱导多能干细胞克隆进行挑取和传代后,多能干细胞状态良好,细胞增殖速度快,克隆边缘清晰,没有出现分化的细胞,且将饲养层细胞很好地从多能干细胞中分离和去除掉了。
通过以上实施例结果证明,本发明提供的挑取多能干细胞克隆的方法简便易行,是一种无需用到解剖显微镜,只需在普通的倒置显微镜配合玻璃拉针和枪头即可进行多能干细胞克隆的挑取。同时利用本方法挑取多能干细胞克隆后其存活率高且干细胞能维持自我更新和不断增殖的能力。
Claims (9)
1.一种利用玻璃拉针的挑取多能干细胞克隆的方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:
(1)挑取克隆所用的玻璃拉针的制备:将玻璃巴氏吸管一端置于酒精灯上灼烧后拉伸至末端断裂,将末端烧结封闭,并将玻璃巴氏吸管加热向下弯曲至30~90°,制备成玻璃拉针;
(2)挑取多能干细胞克隆前的准备:在挑取克隆前需要先更换细胞的培养基,并对所需挑取的克隆在显微镜下进行拍照和标记;
(3)进行多能干细胞单克隆挑取时,首先利用步骤(1)中制备的玻璃拉针在显微镜下剥离干细胞克隆,使整个克隆脱离培养板底部,然后再利用200μL的枪头吸取克隆进行消化和传代。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述玻璃巴氏吸管分为管主体部分和圆锥管部分,管主体部分直径为6~8mm,长度为10~15cm,圆锥管部分直径为1~2mm,长度为10~15cm。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(1)中,玻璃巴氏吸管加热位置为距离巴氏吸管圆锥管一端的1~2cm处,所述巴氏吸管的圆椎管的拉伸长度为2~3cm。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(1)中,巴氏吸管圆椎管拉断的末端在酒精灯上烧结成细小的圆球状。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(1)中,玻璃巴氏吸管在距离圆锥管末端的6~8cm处,将所述管体位置进行加热至其受热部分向下弯曲至30°~90°。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(2)中,对克隆进行标记时,在克隆的附近,在培养板的底部打点标记,切勿在克隆的正下方打点标记,以免克隆被记号笔的颜色遮挡而影响克隆的挑取。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(3)中,剥离克隆的方法为将玻璃拉针的针尖放在记号笔标记的位置上,然后在显微镜下观察,找到显微镜中的玻璃拉针,慢慢移动玻璃拉针至克隆的附近,从克隆的四周轻轻推开克隆边缘,使克隆和周围的细胞分离开,然后轻推克隆,使整个克隆脱离培养板底部,将克隆从培养板中剥离出来。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(3)中,吸取克隆所用的200μL的枪头为AXYGEN不含滤芯的200μL枪头。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(3)中,吸取克隆的方法为先在显微镜下找到剥离出来的克隆,然后将200μL的枪头放在记号笔标记的位置上,然后在显微镜下观察,找到显微镜中的枪头,慢慢移动枪头至克隆的附近,然后吸取克隆,进行消化和传代。
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