Cell Migration Assay

细胞迁移

Transwell 趋化迁移实验,定量评价细胞定向运动能力,无需基质胶包被,适合药物筛选与转移潜能研究

Transwell 迁移
趋化性研究
无需基质胶
可量化统计

细胞迁移(cell migration)是指细胞在化学信号或其他刺激下发生的定向或随机运动,是胚胎发育、伤口愈合、免疫应答等生理过程的基础,也是肿瘤侵袭转移的必要前提。体外评价细胞迁移能力的经典模型是 Transwell(Boyden 小室)迁移实验。

Transwell 迁移实验通过在上、下两个腔室之间建立趋化因子浓度梯度,诱导上室细胞穿过微孔聚碳酸酯膜迁移至下室,计数穿膜细胞即可量化细胞的迁移能力。

丰晖生物提供一站式细胞迁移检测服务:从细胞铺板、梯度建立、穿膜培养到染色计数与统计分析全程标准化操作,原始图片与完整报告同步交付。

核心应用场景:

  • 肿瘤研究 — 评价肿瘤细胞转移潜能及干预因素的影响
  • 药物筛选 — 筛选抑制或促进细胞迁移的候选化合物
  • 炎症与免疫 — 研究免疫细胞向炎症灶的定向募集
  • 创伤修复 — 评估成纤维细胞、内皮细胞的迁移能力

提示:若想评价细胞降解细胞外基质并穿透屏障的能力,应选择细胞侵袭实验(膜面需预先包被 Matrigel 基质胶);若只想评价趋化性定向运动能力,Transwell 迁移实验更合适。两者可组合委托。

Transwell 小室由上下两室构成,中间以带微孔的聚碳酸酯膜(常规孔径 8 μm)分隔。将细胞接种于上室,趋化因子(或含血清培养基)加至下室,形成由下室向上室递减的浓度梯度。细胞在趋化信号引导下发生定向迁移,穿过膜孔附着于膜的下表面;经固定、染色后,在显微镜下计数穿膜细胞数量即可量化迁移能力。

图1 Transwell 细胞迁移实验原理示意图


为什么常规选择 8 μm 孔径?

常规迁移 / 侵袭实验多选用 8 μm 孔径,便于大多数贴壁细胞(肿瘤细胞、内皮细胞等)变形穿过。对于体积较小的细胞或淋巴细胞,可视情况选用 3 μm 或 5 μm 孔径。孔径过大会导致细胞直接掉落,过小则穿膜效率过低。

趋化梯度是实验成败的关键

细胞向趋化因子浓度升高的方向(下室)迁移。因此下室需加入足量趋化剂(常用含 10% FBS 的完全培养基,或特定趋化因子如 CXCL12/SDF-1、EGF 等),上室保持低浓度或无血清体系,形成稳定的正向梯度。

梯度不稳定或无梯度时,细胞仅表现为随机运动,即便有穿膜也不能代表迁移能力。这是 Transwell 实验中最常见的失败原因。

🎯

无需基质胶包被

操作简便、背景干净、成像清晰,适合大批量初筛与实验条件优化

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梯度直接诱导定向迁移

上下室体系相互独立,可研究趋化因子对细胞迁移的直接影响,是趋化性研究的标准模型

⚡

成本可控、通量高

耗材成本低,适合多样本平行实验与浓度梯度筛选

📊

结果可量化统计

染色计数穿膜细胞,数据客观,便于组间统计学比较

🧪

可扩展为侵袭实验

同一体系更换为 Matrigel 包被膜即可开展侵袭实验,便于组合委托、统一出报告

1

细胞准备

选用对数生长期、状态良好的细胞;迁移实验前按需进行无血清饥饿处理,排除增殖干扰

2

小室与梯度设置

下室加入含趋化剂的培养基,上室接种规定数量的细胞悬液,放置小室时注意避免产生气泡

3

迁移培养

37 ℃ 培养适当时间(常用 12–24 h),时长需预实验确定,避免穿膜过多或过少

4

固定与染色

棉签擦除上室面未迁移细胞,甲醇固定后进行结晶紫染色并充分清洗

5

计数与统计

显微镜下随机选取视野拍照计数穿膜细胞,或染色洗脱后测定 OD 值,完成组间统计分析

下表为本项服务的常规工作环节与说明。样品状态、数量与实验方案确认后,我们会给出明确的时间安排。

服务内容工作说明
细胞准备与预实验含接种密度与迁移时间摸索
小室接种与迁移培养培养时长依细胞类型与预实验结果确定
固定染色与成像计数每孔随机多视野采集
数据分析与报告出具计数统计与图表输出
交付内容说明
原始显微图片每孔随机多视野原始照片(含物镜倍数与标尺)
穿膜细胞计数数据逐视野计数的原始记录与组内均值、标准差
统计与图表组间比较、统计学检验结果与柱状图
完整实验报告实验步骤、耗材与试剂信息、培养时间与分组方案

以下为细胞迁移实验的典型结果示例。

图一 细胞迁移实验结果示例(结晶紫染色)

结果呈现说明:穿膜细胞经结晶紫染色呈紫色,随机视野计数后以每组平均穿膜细胞数表示迁移能力;处理组与对照组的差异通过统计学检验判定,报告同时提供原始计数数据与统计图。

Transwell 迁移实验的操作细节对结果影响很大,以下要点直接决定实验能否成立:

1
严格无血清饥饿 — 接种前应使用无血清培养基饥饿处理(常用 4–12 h),排除血清对细胞增殖的促进作用,避免增殖导致的计数偏差。
2
上下室条件必须区分 — 上室使用无血清 / 低血清体系,下室使用含血清或含趋化因子的完全培养基。梯度不成立时实验无效。
3
避免气泡 — 小室放入孔板时膜下易产生气泡,气泡会阻断该区域细胞迁移,放置后须逐一确认无气泡。
4
擦拭要彻底但轻柔 — 棉签擦除上室面未迁移细胞时须彻底,残留细胞会造成假性升高;但用力过大会破坏膜结构。
5
固定染色参数一致 — 各组固定时间、染色时间与洗涤次数应完全一致;拍照时固定显微镜参数(曝光时间、物镜倍数、视野选取方式)。
6
必须设置复孔与重复 — 每组建议至少设置 3 个复孔,实验独立重复 ≥3 次,单次实验结果不足以支撑结论。
7
预实验确定培养时间 — 不同细胞迁移速率差异很大,必须通过预实验确定最佳时长;若细胞大量堆积于膜下表面,说明培养时间过长。

方法特点:① 可构建稳定趋化梯度,模拟体内细胞定向迁移过程,无物理划伤、应激干扰小;② 结果可定量分析,数据客观,便于组间统计学比较;③ 实验体系灵活通用,更换为 Matrigel 包被膜即可开展侵袭实验;④ 上下腔体系相互独立,便于设置单一变量,区分趋化性迁移与细胞随机运动。

QTranswell 迁移实验需要包被基质胶吗?

不需要。迁移实验直接在裸膜上进行;若需评价细胞降解细胞外基质并穿透屏障的能力,应选择侵袭实验(膜面需包被 Matrigel 基质胶)。

Q细胞朝哪个方向迁移?

细胞朝趋化因子浓度较高的一侧(下室)迁移。因此下室需加入含血清培养基或特定趋化因子,上室保持低浓度或无血清,形成由下室向上室递减的正向梯度。

Q怎么确定合适的培养时间?

需通过预实验确定。时间过短穿膜细胞太少、统计误差大;时间过长细胞穿膜过多甚至脱落,无法体现组间差异。常见范围为 12–24 h,不同细胞差异较大。

Q如何区分“迁移”和“增殖”对结果的贡献?

通过接种前无血清饥饿处理,并使用无血清上室体系抑制细胞增殖;同时可配合细胞增殖实验(CCK-8/EdU)交叉验证,排除增殖因素干扰。

Q穿膜细胞计数方式有哪些?

常用两种:① 显微视野直接计数(随机多视野拍照后计数,推荐,可同时观察细胞形态);② 结晶紫染色洗脱后测 OD 值(适合高通量初筛,但无法观察形态)。

Q检测周期多长?

具体周期需结合细胞类型,以及是否需要通过预实验摸索接种密度与迁移时间来评估。若您已提供成熟的实验条件与最优参数,安排可明显提前。方案确认时我们会给出明确的时间安排。

需要细胞迁移检测服务?

告知细胞类型与处理分组,我们优化接种密度与趋化条件,交付穿膜细胞计数与迁移率统计

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