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社区首页 >专栏 >从方案到实操,Elabscience ROS 检测全攻略,新手也能轻松上手~

从方案到实操,Elabscience ROS 检测全攻略,新手也能轻松上手~

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用户11822336
修改2025-12-31 15:56:42
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在细胞生物学、疾病机制研究及药物研发等领域,活性氧(ROS)的精准检测是揭示氧化应激相关机制的核心手段。如何精准捕捉ROS的动态变化,成为科研与药物筛选中的关键一环。

Elabscience今天帮您梳理ROS检测的核心方法、适用场景,并聚焦明星探针DCFH-DA的常见问题,助您快速建立可靠检测体系。

1 、活性氧检测应用及方法

活性氧(ROS)是一类具有高反应活性的含氧物质,主要包括超氧阴离子(・O₂⁻)、过氧化氢(H₂O₂)、羟基自由基(・OH)和单线态氧(¹O₂)等。它们在细胞中扮演 “双刃剑” 角色:低浓度时作为信号分子调控细胞增殖、分化等生理过程;高浓度则引发氧化应激,导致核酸损伤、蛋白质变性及脂质过氧化,进而参与动脉粥样硬化、癌症、神经退行性疾病等多种疾病的病理进程。

ROS 检测主要应用于:

① 量化细胞 / 样本的氧化应激水平,评估抗氧化系统功能;

② 揭示疾病发生发展中氧化应激的作用机制;

③ 为药物筛选、毒性评价及抗氧化剂研发提供关键指标。

图1. 活性氧种类及其细胞内来源[1]

2、 ROS检测方法怎么选?

目前检测ROS常见的有荧光法电子顺磁共振,其在适用场景及检测目标上存在差别,对比如下表:

检测方法

检测目标

灵敏度

适用场景

关键技术要点

荧光法

特定 ROS / 总 ROS

活细胞实时监测、亚细胞定位

需优化探针浓度及孵育时间

电子顺磁共振(EPR)

自由基特异性鉴定

极高

自由基类型精准区分

专业设备操作,样本需新鲜制备

荧光法因操作灵活、兼容多种平台(荧光显微镜、流式细胞仪、酶标仪),成为最常用的ROS检测手段。可根据不同的研究目标,样本类型及检测仪器选择不同的原理(例如DCFH-DA,DHE,线粒体靶向探针,过氧化氢特异性探针)进行检测。

3 、ROS 检测方案选择

氧化应激整体水平评估——DCFH-DA 探针

可响应 H₂O₂ 、・OH、ONOO⁻等多种 ROS,生成绿色荧光。适配荧光显微镜、流式细胞仪等多仪器。无需明确 ROS 类型即可快速获取细胞 / 样本的总 ROS 状态。适合药物初筛、不同处理组氧化应激水平比较等场景。

特定 ROS 类型研究——特异性探针

若聚焦超氧化物,可选择线粒体靶向探针,产生明亮的红色荧光。避免其他 ROS 或活性氮(RNS)干扰,适合线粒体氧化应激研究(如线粒体功能障碍相关研究)。

4、 仪器选择建议

荧光显微镜/共聚焦显微镜

适合 ROS 亚细胞定位研究,如观察线粒体 ROS 分布、ROS 在细胞凋亡过程中的动态变化。搭配特异性靶向探针(如检测线粒体超氧化物),可清晰呈现 ROS 在不同细胞器的分布差异。

流式细胞仪

适合大量细胞的 ROS 定量分析,可获取单个细胞的 ROS 信号,进行统计分析(如计算阳性细胞比例、平均荧光强度、荧光强度标准差)。此外,可同时联合细胞表面标志物、凋亡指标(如 Annexin V/PI)进行多参数检测,揭示 ROS 与细胞表型、细胞存活的关联。

荧光酶标仪

采用96 孔板 检测,适用于高通量筛选(如药物库筛选、不同浓度处理组比较)。

5、 DCFH-DA 检测常见问题与解决方案

DCFH-DA 是ROS 检测最常用的探针,其操作简便但易受多种因素干扰,以下针对其检测过程中的高频问题提供解决方案:

Q1: DCFH-DA使用浓度和探针装载时间?

A:需通过预实验探索确定,不同的细胞系和实验设计会有差异。一般推荐初始工作浓度为10 μM,探针装载时间为30 min。

Q2:细胞样本本身有荧光对结果有影响吗?请问用荧光酶标仪测出的荧光强度值范围是多少呢?

A:DCFH-DA反应后的物质是强绿色荧光,如果样本自身也携带绿色荧光,那么使用该试剂盒检测就有干扰,其他颜色的荧光物质是没有影响的,推荐使用DHE探针(红色荧光);不同仪器检测的信号放大程度不同,荧光值也不同,且数值差异可能比较大,因此没有确定的范围作为参考。

Q3:DCFH-DA能否检测血清、组织匀浆中的ROS?

A:不能,DCFH-DA一般检测的为活细胞中 ROS,因此,只能用于活细胞或新鲜组织(组织制备成单细胞悬液)的检测。

Q4:组织样本制备单细胞悬液,需要的组织量是多少呢?酶消化液是加多少呢?

A:需要的组织的量能保证最后细胞量达到 105-106 就可以,一般来说,0. 1 g 组织是足够的。加入酶消化液的量只要能淹没组织即可。

Q5:使用荧光显微镜检测,细胞能不能直接用孔板拍不用爬片?组织也是直接用荧光显微镜拍吗?

A:如果实验室配备有倒置显微镜的话,是可以直接用皿拍照的,不需要做爬片。如果检测组织样本的话,建议选取新鲜的组织样本制备为单细胞悬液后检测。制备为单细胞悬液后,不建议使用显微镜检测,可能会影响拍照效果。对于组织样本,建议使用荧光酶标仪或者流式细胞仪检测。

Q6:使用荧光酶标仪检测得到的结果,应该如何计算?

A:DCFH-DA检测细胞ROS不是定量检测,不用计算,最后直接比较荧光值的大小,荧光值的大小代表 ROS 的水平高低。

Q7:如果检测样本分为不同组,不同组之间需要分别做阳性和阴性对照组吗?

A:如果样本没有背景荧光干扰的话,只需要选取正常组样本设定阴性对照孔和阳性对照孔,模型组不需要。

参考文献:

[1] Manoharan RR, Prasad A, Pospíšil P, Kzhyshkowska J. ROS signaling in innate immunity via oxidative protein modifications. Front Immunol. 2024;15:1359600. Published 2024 Mar 7. doi:10.3389/fimmu.2024.1359600

ROS检测并不难,关键要选对方法+用对探针+避免常见坑。无论是初筛还是深研,清晰的目标和合适的工具都能助你事半功倍。

希望这份指南能帮你理清思路!如果你在ROS检测中遇到过其他“神坑”,或是有其他心得,欢迎在评论区留言分享~也记得关注我们,获取更多科研实用干货!

原创声明:本文系作者授权腾讯云开发者社区发表,未经许可,不得转载。

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

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目录
  • 1 、活性氧检测应用及方法
  • 2、 ROS检测方法怎么选?
  • 3 、ROS 检测方案选择
    • 氧化应激整体水平评估——DCFH-DA 探针
    • 特定 ROS 类型研究——特异性探针
  • 4、 仪器选择建议
    • 荧光显微镜/共聚焦显微镜
    • 流式细胞仪
    • 荧光酶标仪
  • 5、 DCFH-DA 检测常见问题与解决方案
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