慢病毒包装详细教程(包装效率提高策略、病毒浓缩、滴度测定和保存)

应小伙伴需求,来写一个慢病毒包装的详细策略,希望能帮助到正在进行这项实验的小科学家们;如有错误,希望大家积极指明,纠正错误是非常好的自我提升方式。
我将从以下六点切入,做一个较为详细的总结,大家可以根据自己的需求跳到相应的版块进行参考。需要提醒大家一点,你通过各种途径获得的实验流程不一定能完全复现,需要结合自己实验室的器材、原料、实验环境及实验人员做优化,最终使其变成适合你自己的东西。后面我会出一个非人为参数对实验结果影响的总结帖子,供大家参考。
慢病毒包装原理
慢病毒包装材料
慢病毒包装步骤
慢病毒滴度测定
慢病毒浓缩流程
慢病毒保存措施
一、 慢病毒包装原理
“做实验不知道原理,出了错误就不知道如何修正。”------尼古拉斯 杰哥
我们实验室使用的3质粒系统,PxpaX2、PMD2g、以及PLVX载体的质粒。如图,各个载体载体在慢病毒包装中的作用:

问:为什么不将所有组分整合到1-2个质粒上?
答:慢病毒包装系统所产生的的病毒颗粒,一般不具有自主复制能力!由于单个载体在病毒产生过程中,会更容易发生基因重组,从而产生具有自主复制作用的RCV(replication competent virus,具有自主复制能力的病毒);RCV具有增殖优势,不仅会降低你目的病毒的产量,同时会产生一些安全性问题。
二、 慢病毒包装材料
1,健康的HEK 293T细胞,一般使用复苏后10代以内的细胞进行慢病毒的生产,要求无细菌、真菌以及支原体污染;
2, 转染试剂,如PEI、Higene、lipo两三千之类(哈哈哈开个玩笑,lipo2000或者lipo3000)?
各种转染试剂的步骤稍有差别,本文以PEI为转染试剂。
3,DMEM无血清无双抗培养基、DMEM完全培养基(10%FBS和1%P/S);
4, 10mL无菌注射器(环氧乙烷灭菌处理);
5, 0.45μm的细菌滤器。
三、 慢病毒包装步骤
好了,到了大家最想看的环节了,我以10cm dish体系为例。实验步骤我会精确到每一步的时间点,可以先跟着这个时间点做一次,然后根据自己的实验调整。
Day 1 (7:00 PM)
铺板HEK 293T细胞
数量:400万/10 cm dish ;觉得计数麻烦的话,可以在293T细胞长到约90%汇合时,1:5传代(均分成5份),每1份的数目差不多就是400万了。
Day 2 (3:00 PM)
三质粒转染
在培养箱中恢复细胞状态约20h,此时可进行转染。
基础知识:
三质粒的转染体系三种质粒的配比有许多种方式,我个人目前在用的为4:3:1的比例,即PxpAx2:PMD2g:PLVX(载有你基因的质粒)。
10cm dish一般转染质粒的总质量为20μg,PEI的量为质粒的2.5-3倍(也就是50μg-60μg,一般推荐按照2.5倍来)。按照比例算下来,PxpAx2:PMD2g:PLVX的质量比为:(7.5μg:2.5μg:10μg)
小贴士:在提到质粒的量时,千万记得说质量而不是浓度,不然容易出错。
实验步骤:
- 取如上总质量为20μg的质粒添加到总体积500μL的DMEM无血清无双抗培养基中,记为A液,移液枪混匀20次;
- 取PEI(一般配置成1μg/mL)50-60μg(也就是50-60μL)添加到总体积500μL的DMEM无血清无双抗培养基中,记为B液,移液枪混匀20次;
- 将B液逐滴滴加到A液中,移液枪轻柔混匀66次,室温静置15-20min;
- 将静置好的转染试剂(A+B)缓缓滴加到恢复状态20h的HEK 293T细胞中。
- 做好标记,记好转染时间、转染质粒、换液时间等参数提高实验重复性。
Day 3(9:00 AM)
换液
转染后的第18h,将含有转染试剂的HEK 293T上清更换为10mL DMEM完全培养基;对于新手,为了防止你在换液时将细胞吹散,可以留3mL的液体在dish中,更换8mL DMEM完全培养基。
Day 4 (3:00 PM)在转染后的48-72h,为病毒生产的高峰期,一般我们收集转染后48h(换液后30h,产毒30h)的病毒液用于实验,足以满足大部分实验需求。
收集病毒于15mL tube中,500g,5mL离心去细胞碎片和杂质,随后使用注射器和滤器进行过滤。收集后的病毒上清可以用来进行感染和储存。
四、慢病毒滴度测定
病毒滴度的单位为:TU/mL,代表每毫升病毒液中具有转导功能的病毒颗粒的数目。
计算公式为:滴度=(感染时细胞数(个)*阳性细胞%)/病毒液体积(mL)
>>>感染时的细胞数为用病毒液感染目的细胞那一时刻的细胞数,而非接种时的细胞数;
>>>具有转导功能是指该病毒颗粒具有能整合到靶细胞基因组的能力。
病毒液体积和感染时细胞数已知,需通过流式细胞术确认阳性细胞百分比。
滴度测定常常使用HEK 293T细胞,对的工具人,哦不工具细胞!
大致的原理为,将在第三部分收集到的病毒上清,按照梯度添加到293T细胞中,感染后48h检测阳性细胞的比例,从而确定病毒的滴度。
以下为我在进行滴度测定时,所整理的数据,大家可以作为参考:

五、慢病毒浓缩流程
慢病毒浓缩的需求常常来自于感染原代细胞,因为原代细胞通常比较难感染。浓缩可以提高病毒的滴度,也就是单位体积内病毒的个数,使用人海战术来感染目的细胞。
原理:超速离心
参数:30000g,1.5h; 离心机升速9降速3(低制动为了防止离心机在减速过程中造成颠簸扩散到伤情中,会降低浓缩效率)。
离心完成后,小心弃掉上清,加入原始病毒液1%体积的培养基或PBS重悬病毒颗粒。
六、慢病毒保存措施
对于病毒液,不论是浓缩前还是浓缩后,直接置于液氮中速冻后存于-80℃冰箱保存;-80℃保存的病毒再次融化大约损失一半的病毒颗粒;
也可以暂时存放于4℃冰箱,存放1周内,病毒滴度不会有很明显的变化。
总结
以上就是我在包装慢病毒时的经验了,里面肯定有许多不完善的地方,还请大家批评指正,一起进步哈!
对293T细胞和铺板基础感兴趣的同学,可以点击我以前的文章;
最后编辑于 2022-10-09 · 浏览 2.8 万