細(xì)胞活力檢測方法盤點:MTT,CCK-8,ATP發(fā)光檢測法
瀏覽次數(shù):416 發(fā)布日期:2025-11-7
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MTT 元老、CCK-8 新貴、ATP 實力派...誰才是 C 位? MCE 上新 ATP 發(fā)光法細(xì)胞活力檢測試劑盒 (以下簡稱 ATP 發(fā)光法),簡單、靈敏、快速的均質(zhì)檢測方法,堪稱細(xì)胞活力檢測的 "金標(biāo)準(zhǔn)"!
Section.01
細(xì)胞活力檢測大PK
常用的細(xì)胞活力檢測主要有 MTT、CCK8、Cell-ATP (CTG) 檢測法等。首先,我們先來簡單看下這些檢測方法的原理、操作流程及優(yōu)缺點~
方法 1:MTT 法
MTT法:又稱 MTT 比色法。
原理
活細(xì)胞線粒體中的琥珀酸脫氫酶能使外源性 MTT 還原為不溶于水的藍(lán)紫色結(jié)晶甲臜 (Formazan) 并沉積在細(xì)胞中,但死細(xì)胞無此功能,后經(jīng) DMSO 溶解,于 490 nm 處測定吸光值便可間接反應(yīng)細(xì)胞活力。
流程
MTT 作為“元老”級別的檢測方法,雖然“老練”,Paper 無數(shù),但麻煩是真麻煩。當(dāng)然,該方法除去操作步驟耗時以外,生成的 Formazan 是不溶于水的,需經(jīng) DMSO 溶解后才能檢測,增加了工作量的同時仍不能保證測定結(jié)果的準(zhǔn)確性,且該溶劑對人體具有明顯毒性。
方法 2:CCK8 法
相較于 MTT,CCK8 法無論是操作步驟還是檢測時間都優(yōu)化了很多!
原理
CCK8 是一種基于 WST-8 而廣泛應(yīng)用于細(xì)胞增殖和細(xì)胞毒性的快速、高靈敏度、無放射性的比色檢測方法(可看往期推文 CCK-8,讓細(xì)胞活性檢測 So Easy!)。
流程
具體操作如下圖所示: 1) 96 孔板中每孔加入 10 μL 的 CCK-8 溶液 (注意不要產(chǎn)生氣泡); 2) 培養(yǎng)箱培養(yǎng) 1-4 h (避免放在培養(yǎng)箱邊緣位置); 3) 酶標(biāo)儀測定在 450 nm 處的吸光度。
案例
不同濃度 KN93 和 Gemcitabine 對 CCLP1 cell 活力的影響
- 細(xì)胞系: CCLP1 cells
- 培養(yǎng)條件: DMEM+10%FBS+1% amphotericin B/penicillin/streptomycin,1-2 h 后取樣檢測
- 實驗結(jié)果: KN93 可增強 Gemcitabine 對 CCLP1 細(xì)胞的敏感性
圖 1. KN93 和 Gemcitabine 對 CCLP1 細(xì)胞活力影響[1]。
CCK-8 檢測細(xì)胞活力發(fā)現(xiàn) KN93 可以增強 Gemcitabine 對 CCLP1 的敏感性。
但在實驗時,一直有個問題讓人很困擾——“細(xì)胞增殖越多越快,則顏色越深;細(xì)胞毒性越大,則顏色越淺”,但這個顏色深淺的標(biāo)準(zhǔn)我 “標(biāo)” 不出來怎么辦?痛點!痛點!痛點!
莫慌~試試 ATP 發(fā)光法細(xì)胞活力檢測!簡單、靈敏、快速,反應(yīng) 10 分鐘即可得到“Bling Bling”的檢測結(jié)果,堪稱細(xì)胞活力檢測的"金標(biāo)準(zhǔn)"!
方法 3:ATP 發(fā)光法
ATP 發(fā)光法基于高靈敏度生物發(fā)光檢測技術(shù),通過對三磷酸腺苷 (ATP) 進(jìn)行定量以測定培養(yǎng)物中活細(xì)胞數(shù)目及細(xì)胞活力。
原理
熒光素酶以熒光素、三磷酸腺苷 (ATP) 和 O2 為底物,在 Mg2+ 存在時,可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能。在熒光素酶催化的發(fā)光反應(yīng)中,ATP 在一定的濃度范圍內(nèi),其濃度與發(fā)光強度呈線性關(guān)系。此方法不受化合物自發(fā)熒光的影響。
流程
具體操作如下:
1) 取出細(xì)胞培養(yǎng)板,室溫平衡 10 min;
2) 96 孔板中每孔直接加入 100 μL Cell-ATP 檢測試劑;
3) 室溫振蕩混勻 2 min,以促進(jìn)細(xì)胞充分裂解;
4) 室溫孵育 10 min (可根據(jù)預(yù)實驗結(jié)果調(diào)整孵育時間),使發(fā)光信號趨于穩(wěn)定;
5) 使用具有檢測化學(xué)發(fā)光功能的多功能酶標(biāo)儀進(jìn)行化學(xué)發(fā)光測定 (檢測參數(shù)可根據(jù)儀器類型及檢測靈敏度適當(dāng)調(diào)整)。

該實驗方法可用三個字簡單概括 “快、準(zhǔn)、狠”,比 MTT 的處理速度快近 20 倍,節(jié)省時間近 4 小時。ATP 特有的均質(zhì)檢測法即 “加樣-混樣-檢測”,使用時,只需將本試劑等體積添加至培養(yǎng)細(xì)胞中即可進(jìn)行檢測。不用感慨,細(xì)胞活力檢測為什么不能如此簡單?
表 1. MTT、CCK8 與 ATP 法特點比較

Section.02
ATP 發(fā)光法, 適用于哪些實驗?
首先,ATP 作為細(xì)胞新陳代謝的一個重要指標(biāo),與活細(xì)胞數(shù)目呈良好的線性關(guān)系,是細(xì)胞活力檢測的重要標(biāo)志性分子。
ATP 生物發(fā)光法的原理為:熒光素酶以熒光素、ATP 和 O2 為底物,在 Mg2+ 存在時,可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能;在熒光素酶催化的發(fā)光反應(yīng)中,ATP 在一定的濃度范圍內(nèi),其濃度與發(fā)光強度呈線性關(guān)系,即在光信號與酶反應(yīng)體系中,發(fā)光值與 ATP 呈正比,ATP 與活細(xì)胞數(shù)成正比,ATP 發(fā)光法通過 ATP 含量來進(jìn)行細(xì)胞計數(shù)或活力測定,且不受化合物自發(fā)熒光的影響 (圖 2),是細(xì)胞增殖測定,細(xì)胞活力測定和細(xì)胞毒性高通量篩選分析的理想選擇。
圖 2. ATP 發(fā)光法檢測原理
案例 1:細(xì)胞增殖測定
如圖 3 所示,為了探究 SIPL1 對 TNBC 細(xì)胞增殖的影響,將 SIPL1 表達(dá)載體轉(zhuǎn)染至 BT-549 與 MDA-MB-231 細(xì)胞, 并使用 CCK8 法與 ATP 法,進(jìn)行細(xì)胞增殖檢測。
- CCK-8 檢測:TNBC 細(xì)胞瞬時轉(zhuǎn)染 shRNA 或過表達(dá)質(zhì)粒并培養(yǎng) 24 h 后檢測。
- ATP 發(fā)光細(xì)胞活力測定:TNBC 細(xì)胞在 37°C 下培養(yǎng)過夜。然后,將 100 μL ATP 發(fā)光法活力檢測試劑直接與培養(yǎng)基混合,在室溫下培養(yǎng) 20 分鐘。結(jié)果顯示,轉(zhuǎn)染靶向 SIPL1 shRNAs 的 BT-549 和 MDA-MB-231 細(xì)胞系的細(xì)胞增殖顯著降低 (圖 3)。
圖 3. SIPL1 對 TNBC 細(xì)胞活力的影響[2]。
CCK-8 (a) 和 ATP 發(fā)光細(xì)胞活力測定 (b) 用指示載體轉(zhuǎn)導(dǎo) BT-549 和 MDA-MB-231 細(xì)胞增殖能力的分析。
案例 2:細(xì)胞活力測定
如圖 4 所示,為了探究外源 RRM2 是否會影響肝癌細(xì)胞的鐵死亡,在 HepG2 和 SMMC-7721 細(xì)胞中過表達(dá)或敲除 RRM2,通過 ATP 發(fā)光法檢測其對細(xì)胞活力的影響。結(jié)果表明,過表達(dá) RRM2 時,細(xì)胞活力明顯增強,反之,敲除 RRM2 時,細(xì)胞活力明顯降低[2]。


圖 4. 通過 ATP 法測定 RRM2 對細(xì)胞活力的影響[3]。
(a) 在體外表達(dá)或敲除 RRM2 的 HepG2 和 SMMC-7721 細(xì)胞中測量細(xì)胞死亡 (b) 和 4-HNE 水平 (c),然后再用 Fer-1、ZVAD-FMK、Nec-1 或體外表達(dá)的 RRM2 進(jìn)行進(jìn)一步處理。細(xì)胞活力測定采用 ATP 發(fā)光細(xì)胞活力測定法。
案例 3:細(xì)胞毒性高通量篩選分析
如下圖所示,作者團隊報告了一種基于濃度-反應(yīng)曲線的表型定量高通量篩選 (qHTS),旨在識別對瘧原蟲肝臟和無性血期寄生蟲具有活性的化合物 (圖 5)。使用 SYBR Green 或熒光素酶來測試對寄生蟲生長的抑制,共檢測了 456,817 種化合物。
在 qHTS 之后,又分類選擇了 4,253 種合成易處理的化合物,用于驗證抗瘧原蟲活性和哺乳動物毒性。在 3 μM 和 1 μM 濃度下對化合物進(jìn)行體外抗伯氏瘧原蟲肝期寄生蟲的評估。其中使用 ATP 發(fā)光法評估了所有 4,253 種化合物對 HepG2 的細(xì)胞毒性。其中 255 種化合物對 HepG2 細(xì)胞表現(xiàn)出一定程度的生長細(xì)胞毒性,AC50 值 < 43 μM (隨后被排除)。最終篩選出 994 種經(jīng)過驗證的無毒性化合物,用于針對肝階段寄生蟲的后續(xù)評估。
圖 5. 針對惡性瘧原蟲無性血期寄生蟲的定量高通量篩選[4]。
Section.03
ATP 發(fā)光法活力檢測


圖 6. MCE Cell-ATP Viability Detection Kit 與同類產(chǎn)品(競品)對比測試結(jié)果。
a. 產(chǎn)品發(fā)光穩(wěn)定性測試(293T 細(xì)胞);b. 不同細(xì)胞數(shù)的線性范圍比較 (293T 細(xì)胞);c. 不同細(xì)胞系的檢測結(jié)果比較 (293T、H4IIE、Jurkat 細(xì)胞)
對比測試結(jié)果表明:持續(xù) 3 h 的生物發(fā)光穩(wěn)定性的檢測中,MCE Cell-ATP 檢測試劑 的發(fā)光信號值比較穩(wěn)定 (圖 6a);不同細(xì)胞數(shù)的線性范圍中,MCE 產(chǎn)品線性關(guān)系良好,與進(jìn)口 競品線性幾乎一致 (圖 6b);且對于不同細(xì)胞系,MCE 產(chǎn)品與進(jìn)口競品檢測信號值相當(dāng) (圖 6c)。綜上檢測結(jié)果表明,MCE ATP 發(fā)光法細(xì)胞活力檢測試劑盒可實現(xiàn)穩(wěn)定、靈敏、批次間差異較小的不同細(xì)胞系的細(xì)胞活力檢測。
表 2. MCE Cell-ATP 檢測試劑盒產(chǎn)品特性

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實驗小 Tips,附上 ATP 法使用注意事項,希望你能早日發(fā) SCI 啦。
1. 熒光素酶的活性對溫度較為敏感,反復(fù)凍融會致其逐漸失活,建議分裝凍存,避免反復(fù)凍融。凍融時,可能會導(dǎo)致試劑中出現(xiàn)少量沉淀,可平衡至室溫后觀測沉淀溶解情況,如仍有殘留,可離心后去除。
2. 本產(chǎn)品在使用或分裝時所使用耗材應(yīng)注意避免 ATP 污染。
3. 若待測藥物的溶劑含量較高,熒光素酶反應(yīng)可能會被干擾,致化學(xué)發(fā)光信號受到影響,可設(shè)置含有溶劑的細(xì)胞培養(yǎng)液的對照孔以排除此干擾。
4. 檢測時需使用適合于細(xì)胞培養(yǎng)的白色或黑色的多孔板 (96 孔板或 384 孔板),普通透明多孔板的相鄰孔之間可能會產(chǎn)生相互干擾。如使用透明板,可使用不透明的白色膠帶粘貼孔底。
5. 建議在避光環(huán)境下進(jìn)行熒光檢測。
6. 由于整個發(fā)光反應(yīng)非常迅速,建議加入 ATP 發(fā)光法細(xì)胞活力檢測試劑孵育 10 分鐘后,立即檢測熒光。
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產(chǎn)品推薦
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Cell Counting Kit-8
Cell Counting Kit-8,簡稱 CCK-8 試劑盒或 CCK8 試劑盒,是一種基于 WST-8 而廣泛應(yīng)用于細(xì)胞活性和細(xì)胞毒性檢測的快速、高靈敏度試劑盒。
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Cell-ATP Viability Detection Reagent
MCE ATP 發(fā)光法細(xì)胞活力檢測試劑盒基于高靈敏度生物發(fā)光檢測技術(shù),通過對 ATP 進(jìn)行定量以測定培養(yǎng)物中活細(xì)胞數(shù)目及細(xì)胞活力。
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Cytotoxicity LDH Assay Kit
MCE LDH Assay Kit 是通過分析釋放到培養(yǎng)上清液中的 LDH 活性而測定細(xì)胞損傷的試劑盒。配合使用 CCK-8 (Cat.: No. HY-K0301) 可獲得死細(xì)胞、活細(xì)胞數(shù)據(jù)。
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ATP 發(fā)光法 3D 細(xì)胞活力檢測試劑盒
ATP 發(fā)光法 3D 細(xì)胞活力檢測試劑盒基于高靈敏度生物發(fā)光檢測技術(shù) (熒光素酶系統(tǒng)),通過對 ATP 進(jìn)行定量以測定培養(yǎng)物中 3D 細(xì)胞數(shù)目及細(xì)胞活力。?
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[1] Fu Y, et al. Alpha5 nicotine acetylcholine receptor subunit promotes intrahepatic cholangiocarcinoma metastasis. Signal Transduct Target Ther. 2024 Mar 8;9(1):63.
[2] Juanjuan He, Jing Wang, et al. SIPL1, Regulated by MAZ, Promotes Tumor Progression and Predicts Poor Survival in Human Triple-Negative Breast Cancer. Front Oncol. 2021 Dec 17;11:766790.
[3] Yueyue Yang, Jiafei Lin, Susu Guo, et al. RRM2 protects against ferroptosis and is a tumor biomarker for liver cancer. Cancer Cell Int. 2020 Dec 7;20(1):587.
[4] Dorjbal Dorjsuren, Richard T Eastman, et al. Chemoprotective antimalarials identified through quantitative high-throughput screening of Plasmodium blood and liver stage parasites.Sci Rep. 2021 Jan 22;11(1):2121.
