
乳酸含量检测是评估糖代谢和能量代谢状态的重要实验方法,在运动生理学、肿瘤研究、糖尿病监测、微生物发酵等领域具有广泛应用。微量法乳酸检测试剂盒基于乳酸脱氢酶催化反应和WST-8比色检测原理,具有操作简便、检测快速、结果准确等特点。尽管该方法的原理明确,但在实际应用中,研究者在样本制备、试剂配制、反应条件控制、数据处理等方面常常面临各种技术挑战。样本处理不当、干扰物质未去除、标准曲线偏差、吸光度异常等问题都可能导致检测结果的误差。因此,掌握标准化的实验流程、熟悉关键操作要点、了解常见问题的解决方案,对于获得可靠的实验数据至关重要。本文将从实践应用角度出发,系统介绍微量法乳酸含量检测的完整实验流程,深入解析各个步骤的技术要点,旨在为科研工作者提供可操作的实用指南。
样本的质量和制备方法是保证乳酸检测成功的前提。在样本收集阶段,需要根据样本类型选择适当的收集和处理方法。对于组织样本,建议采集新鲜组织,立即置于液氮中速冻,然后在-80℃保存。如果无法立即处理,样本可在-80℃保存1个月,但应避免反复冻融。对于细胞样本,收集细胞后用预冷的PBS洗涤,去除培养基中的乳酸,然后进行裂解。对于血液样本,血浆和血清均可用于乳酸检测,但需要注意抗凝剂的选择。血浆应使用肝素或草酸盐抗凝,避免使用肝素锂,因为肝素锂可能影响LDH活性。血清制备时应避免溶血,因为红细胞破裂会释放乳酸和LDH,导致检测结果偏高。
在样本制备方面,不同类型的样本需要采用差异化的处理策略。对于动植物组织样本,称取约0.1 g组织样本,加入1 mL Lactate Assay Buffer进行冰浴匀浆。匀浆过程中需要保持低温,可以使用冰水浴或预冷的匀浆器,避免样本处理过程中乳酸代谢酶的活性变化。匀浆后12000 g、4℃离心5分钟,取上清液于新离心管中,置于冰上待测。对于细胞或细菌样本,收集5×10⁶个细胞,用预冷的PBS清洗细胞或细菌,800 g离心2分钟后弃上清,加入1 mL Lactate Assay Buffer进行冰浴超声破碎。超声破碎的参数需要优化,建议功率20%或200 W,超声3秒、间隔7秒、重复30次,避免过度超声导致细胞内成分降解或产生过多热量。超声后12000 g、4℃离心5分钟,取上清液置于冰上待测。对于血浆和血清等液体样本,可以直接检测或用Lactate Assay Buffer适当稀释后检测。
在样本制备过程中,需要注意去除干扰物质的影响。细胞或组织提取物中存在的NADH或NADPH会产生乳酸测定的背景,因为NADH也能还原WST-8产生黄色甲臜,导致吸光度值偏高。为了去除这一背景,试剂盒建议进行背景校正实验:同样数量的样品在没有乳酸脱氢酶的情况下进行检测(即Working Reagent中不加Lactate Dehydrogenase),测得吸光度值A背景,然后从样品总吸光度值中减去背景值。此外,含有内源性乳酸脱氢酶的样品(如细胞培养液、细胞或组织裂解液等),应通过10 kDa MW超滤管(12000 g、4℃离心10分钟)去除所有蛋白质,取滤液进行检测,然后-80℃保存。超滤处理能够去除内源性LDH,避免检测过程中乳酸被降解导致结果偏低。亚科因生物提供的CheKine™乳酸含量检测试剂盒(微量法)在样本制备方面提供了详尽的指导,帮助研究者正确处理不同类型的样本。
在试剂准备方面,微量法乳酸检测需要多个组分,每个组分的储存和使用条件都有严格要求。Lactate Assay Buffer是即用型缓冲液,使用前需平衡至室温,4℃保存。Lactate Dehydrogenase是核心酶试剂,需-20℃保存,实验过程中需置于冰上,分装后保存于-20℃,避免反复冻融导致酶活性降低。Lactate Dehydrogenase Cofactor是辅酶NAD+,需-20℃保存,实验过程中需置于冰上,分装后保存于-20℃。WST-8是水溶性四唑盐,需-20℃避光保存,实验过程中需置于冰上,分装后避光保存于-20℃。Enhancer是增强剂,需-20℃避光保存,实验过程中需置于冰上避光放置,分装后避光保存于-20℃。L(+)-Lactate Standard(100 mM)是标准品,使用前需平衡至室温,100 mM浓度,分装后保存于-20℃。在试剂准备阶段,建议使用亚科因生物提供的CheKine™乳酸含量检测试剂盒(微量法),该产品经过优化设计,各组分配方合理,能够显著简化实验准备工作,降低操作复杂度。
在仪器准备方面,微量法乳酸检测需要酶标仪、恒温箱、低温离心机、超声波破碎仪等设备。酶标仪需要能够测定450 nm处的吸光度,建议在实验前预热30分钟以上,确保仪器稳定。96孔酶标板应使用普通透明板,不建议使用黑色板或荧光板,因为这会影响比色检测的准确性。其他设备包括匀浆器(组织样本)、制冰机、可调节式移液枪及枪头等。对于大批量检测,合理使用多通道移液器有助于提高实验效率,减少操作误差。
标准曲线的制备是微量法乳酸检测的关键步骤,直接关系到定量分析的准确性。试剂盒提供的L(+)-Lactate Standard(100 mM)需要稀释成一系列浓度梯度的标准品工作液。首先配制2 mM的标准品储备液:将20 μL 100 mM标准品加入980 μL Lactate Assay Buffer中,充分混匀。2 mM标准品储备液可分装于-20℃保存6个月,避免反复冻融。使用时,取适量2 mM标准品储备液进行梯度稀释,制备不同浓度的标准品工作液。
在标准曲线配制过程中,需要注意以下要点:一是使用精密移液器,确保稀释体积的准确性,建议使用不同规格的移液器和枪头,避免交叉污染;二是充分混匀每个浓度的标准品,确保浓度均匀;三是记录标准品的配制日期和浓度,便于追溯;四是标准曲线次,但建议设置复孔(通常2-3个复孔)以提高准确性;五是如果样本乳酸浓度超出标准曲线范围,需要调整标准品浓度或样本稀释倍数。亚科因生物的CheKine™乳酸含量检测试剂盒(微量法)提供了详细的标准品配制表格,研究者可以直接参考使用,确保标准曲线制备的准确性。
标准曲线的质量直接影响结果计算的准确性。一个良好的标准曲线应满足以下标准:一是线性关系良好,相关系数R²应大于0.99;二是覆盖待测样本的浓度范围,避免外推计算;三是复孔变异系数CV应小于5%;四是空白对照的吸光度值应稳定,无异常升高或降低。如果标准曲线不符合上述要求,需要重新配制标准品或调整检测条件。
微量法乳酸检测的标准实验流程分为工作液配制、样本加样、孵育反应和吸光度检测四个主要环节。在工作液配制环节,需要配制Working Reagent混合液,每孔需要50 μL。为避免移液误差和试剂损失,建议按55 μL每单孔体系配制,即实际配制的总量应略大于理论用量。每孔55 μL的配方为:31 μL Lactate Assay Buffer、8 μL Lactate Dehydrogenase Cofactor、5 μL WST-8、1 μL Enhancer和10 μL Lactate Dehydrogenase。配制时应按照以下顺序添加试剂:先加入Lactate Assay Buffer,然后加入Lactate Dehydrogenase Cofactor,接着加入WST-8和Enhancer,最后加入Lactate Dehydrogenase,每次加入后轻轻混匀。最后加入酶试剂可以避免酶在混合过程中过早接触底物导致反应提前开始。Working Reagent需现配现用,配制完成后应尽快使用,避免长时间放置导致酶活性降低或WST-8自发还原。
在样本加样环节,96孔板的加样方案需要合理安排。建议按照以下顺序加样:首先加入50 μL标准品工作液至标准孔,每种浓度设置2-3个复孔;然后加入50 μL样本至测定孔,每个样本设置2-3个复孔;最后向所有孔中加入50 μL Working Reagent。加样时应注意以下要点:一是使用多通道移液器,确保加样速度一致;二是避免气泡产生,气泡会影响吸光度测定的准确性;三是避免孔间交叉污染,建议使用新的枪头或充分清洗枪头;四是加样后应立即混匀,可以使用酶标板的振荡功能或手动轻轻摇匀,确保反应体系均匀。亚科因生物的CheKine™乳酸含量检测试剂盒(微量法)在试剂配比和加样方案方面经过严格优化,50 μL样本+50 μL Working Reagent的体系设计,既保证了检测灵敏度,又节省了试剂用量。
在孵育反应环节,加样后的96孔板需要置于37℃恒温箱中避光孵育30分钟。孵育温度和时间对反应结果有重要影响。37℃是LDH的最适温度,能够保证酶活性的充分发挥。孵育时间30分钟是经过优化的最佳时间,时间过短可能导致反应不完全,吸光度值偏低;时间过长可能导致反应平衡,吸光度值不再增加,甚至可能出现底物耗尽或产物沉淀。避光孵育是因为WST-8对光敏感,光照可能导致WST-8自发还原,增加背景信号。孵育过程中可以使用铝箔纸或专用避光盒盖住酶标板,避免光照影响。孵育30分钟后,将酶标板从恒温箱中取出,平衡至室温后进行吸光度检测。如果孵育后发现孔内有气泡,可以用细针刺破气泡,避免气泡影响吸光度测定。
在吸光度检测环节,使用酶标仪在450 nm处读取吸光度值。检测前需要做好以下准备:一是酶标仪预热30分钟以上,确保光源和检测器稳定;二是选择正确的波长(450 nm)和检测模式(终点法);三是设置空白对照孔(Lactate Assay Buffer),用于扣除背景;四是如果可能,设置双波长检测(如450 nm和630 nm),用450 nm吸光度减去630 nm吸光度,可以扣除孔间差异和光散射影响。检测时记录每个孔的吸光度值,分别记为A空白(Lactate Assay Buffer孔)、A标准(各浓度标准品孔)和A测定(样本孔)。检测完成后,计算ΔA标准=A标准-A空白,ΔA测定=A测定-A空白,用于后续标准曲线绘制和结果计算。亚科因生物的CheKine™乳酸含量检测试剂盒(微量法)提供了详细的操作流程图和参数设置建议,帮助研究者顺利完成检测。
微量法乳酸检测的数据处理需要遵循标准化的流程,以确保结果的准确性和可比性。在标准曲线绘制环节,以标准品浓度为Y轴,ΔA标准为X轴,绘制标准曲线。可以使用Excel、GraphPad Prism等软件进行线性回归分析,得到标准曲线方程。标准曲线应为线性方程,形式为Y=aX+b,其中a为斜率,b为截距。理想情况下,截距b应接近0,相关系数R²应大于0.99。如果标准曲线不符合线性关系,可能原因包括:标准品配制不准确、移液误差、试剂失效、仪器故障等,需要排查问题后重新实验。
在样本乳酸含量计算环节,将ΔA测定代入标准曲线方程,得到Y值(mM),即样本稀释后的乳酸浓度。然后根据样本稀释倍数和样本类型,计算原始样本的乳酸含量。试剂盒提供了四种计算公式,分别适用于不同类型的样本。
其中:Y为标准曲线计算得到的浓度(mM);V样为加入样本体积(0.05 mL);W为样品质量(g);V样总为样本提取体积(1 mL);n为样品稀释倍数。
其中:Cpr为样本蛋白质浓度(mg/mL)。蛋白浓度推荐使用亚科因生物货号KTD3001的蛋白质定量试剂盒(BCA法)进行测定。
亚科因生物的CheKine™乳酸含量检测试剂盒(微量法)为数据处理提供了详细的计算公式和示例,帮助研究者准确计算样本乳酸含量。此外,公司官网提供了在线计算器小工具,研究者只需输入数值即可快速获得可靠结果,大大简化了计算过程。
在微量法乳酸检测的实际操作中,研究者常常会遇到各种技术问题。问题一:检测得到的样本ΔA测定过高(1.0),说明样本乳酸含量太高,超出了标准曲线的线性范围。解决方法包括:用Lactate Assay Buffer适当稀释样本,建议稀释5倍、10倍或更高倍数,使ΔA测定落入标准曲线范围内;计算时乘以相应的稀释倍数。如果稀释后仍超出范围,可能需要调整标准曲线的最高浓度或采用分光光度计检测(扩大检测范围)。
问题二:检测得到的样本ΔA测定过低(0.13),说明样本乳酸含量低于检测下限或样本量不足。解决方法包括:提高样本量,从50 μL增加到80 μL或100 μL,同时调整Working Reagent的加入量;延长孵育时间至40-60分钟,但需要注意延长时间可能增加背景;检查样本制备过程,确保乳酸未被降解或丢失。如果仍然无法检测到信号,可能需要更换样本类型或检测方法。
问题三:标准曲线线性度差,相关系数R²0.99。这可能是由多种原因造成的,包括标准品配制不准确、移液误差、试剂失效等。解决方法包括:重新配制标准品,使用精密移液器,确保稀释体积准确;检查试剂是否过期或储存不当,特别是Lactate Dehydrogenase和WST-8;检查酶标仪是否校准,波长是否准确;增加标准品复孔数量,减少偶然误差;如果仍然存在问题,建议联系亚科因生物技术支持()寻求帮助。
问题四:复孔间变异系数CV大(10%)。这可能是由加样误差、孔间差异、孵育不均匀等造成的。解决方法包括:使用多通道移液器,确保加样体积一致;避免气泡产生,气泡会影响吸光度测定;确保酶标板水平放置,孵育时避免孔间温度差异;使用质量较好的酶标板,避免孔壁厚度不均;增加复孔数量,取平均值计算。亚科因生物的CheKine™乳酸含量检测试剂盒(微量法)在产品质量控制方面严格把关,复孔变异系数通常小于5%,能够满足常规科研需求。
问题五:空白对照吸光度偏高。这可能是由于WST-8自发还原、试剂污染或酶活性过高造成的。解决方法包括:检查WST-8储存条件,避免光照和反复冻融;检查Lactate Dehydrogenase是否过度活化,可以适当减少酶的加入量;检查Lactate Assay Buffer是否被污染,建议使用新鲜试剂;如果空白值持续偏高,建议更换试剂批次。
问题六:背景校正实验显示背景信号高。这可能是由于样本中含有较多NADH或NADPH造成的。解决方法包括:使用10 kDa MW超滤管去除蛋白质,可能同时去除部分小分子;增加背景校正孔数量,准确测定背景值;考虑使用去蛋白沉淀法(如高氯酸沉淀)替代超滤法;如果背景过高无法去除,可能需要重新制备样本。
微量法乳酸检测的结果解读需要结合样本类型、检测目的和生物学背景进行综合判断。对于组织样本,乳酸含量通常以μmol/g为单位,不同组织的乳酸含量差异较大。例如,骨骼肌在静息状态下乳酸含量约为1-2 μmol/g,剧烈运动后可升高至10-20 μmol/g;心肌乳酸含量约为0.5-1 μmol/g;肝脏乳酸含量约为0.3-0.8 μmol/g。对于细胞样本,乳酸含量通常以μmol/10⁴细胞或μmol/mg蛋白为单位。肿瘤细胞的乳酸产量通常高于正常细胞,这是瓦伯格效应的体现。对于血液样本,正常成年人静脉血乳酸浓度为0.5-1.5 mM,动脉血略低。运动后可升高至10-15 mM,糖尿病、休克、缺氧等病理情况下可显著升高。
在结果解读时需要注意以下几点:一是乳酸含量受多种因素影响,包括样本类型、样本处理方法、生理状态、病理状态等,不能简单比较不同来源的样本;二是乳酸检测需要与代谢状态评估结合,才能准确解释生物学意义;三是异常高浓度的乳酸与癌症、糖尿病和乳酸酸中毒等病理状况有关,但需要结合其他临床指标进行综合判断;四是乳酸检测的动态变化比绝对值更有意义,建议在不同时间点检测乳酸变化趋势。
在实验过程中,还需要注意以下事项:一是正式检测前,建议选择2-3个预期差异较大的样本进行预实验,验证实验条件和样本处理方法;二是对于组织样本及细胞样本等,可通过测定蛋白浓度来进行样本间结果均一化,推荐使用亚科因生物货号KTD3001的蛋白质定量试剂盒(BCA法);三是本试剂盒兼容分光光度计检测,如需使用分光光度计,请按照分光光度计检测要求按比例调节检测试剂配制量;四是建议实验者自行建立标准曲线以提高结果准确度,如未自行建立标准曲线,可参考结果展示部分的典型标准曲线公式进行结果计算;五是生化检测试剂普遍具有刺激性、生物毒性等,为了您的安全和健康,请在实验全程做好生物安全防护,穿戴实验服、口罩、手套、头套等安全护具,在通风橱、生物安全柜中进行实验。
微量法乳酸含量检测是一项技术要求较高的生化检测实验,掌握标准化的实验流程和关键操作要点对于获得可靠结果至关重要。从样本制备、试剂配制、标准曲线建立到结果计算,每一个环节都需要严格的质量控制。样本收集的及时性、样本处理的低温性、干扰物质的有效去除、试剂配制的准确性、孵育条件的控制、吸光度测定的规范性以及数据处理的科学性,都是保证实验成功的关键因素。亚科因生物提供的CheKine™乳酸含量检测试剂盒(微量法)作为该领域成熟的商业化产品,为研究者提供了完整的解决方案,从试剂优化、操作简化到结果计算,全方位提升了实验效率和结果可靠性。在实际应用中,研究者应充分理解实验原理,严格执行标准流程,合理解决常见问题,以确保乳酸检测的科学性和准确性。返回搜狐,查看更多