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如何合理設(shè)計細胞加藥濃度？

發(fā)布時間： 2025-04-25　　點擊次數(shù)： 1243次

1.概述
藥物，或一切化學(xué)品對細胞的生理狀態(tài)是否能造成影響，能造成多大的影響，是生物學(xué)的基礎(chǔ)實驗之一。CCK-8與MTT等藥物毒性實驗就是一種測量方法。我們都知道“脫離劑量談毒性都是耍潑皮"，那么如何設(shè)置實驗中藥物的濃度呢？通常有兩種情形：
直接取一個固定的濃度，如40μM；
設(shè)置一組濃度梯度，如10μM、30μM、100μM。

這二者有什么不同？如何針對自己的實驗需求來選擇呢？我們將在下文介紹。

2 固定濃度的情形
一般來說，如果文獻直接甩出一個固定濃度進行實驗，沒有進行量效測試，說明這個藥物的效應(yīng)是已知的，就像數(shù)學(xué)答案里的“易得"。
這個時候就應(yīng)該查找這段method中是否給出了引用文獻。效應(yīng)濃度已經(jīng)在更早期的實驗中確定了，該文章作者本人研究所用的細胞樣本應(yīng)該和早期文獻也能保持一致，所以他是在復(fù)現(xiàn)實驗，直接照做就可以了。
如果我們是在自己取值做實驗，通常這個濃度可能可以從以下角度推導(dǎo)得到：
基于藥物的藥理學(xué)研究，如藥代動力學(xué)參數(shù)：如果這是一個已知的藥物分子，我們不是第一次合成得到它，第一次提出以它作為藥物的文獻應(yīng)該會提供其藥理學(xué)數(shù)據(jù)，如半衰期、分布容積等參數(shù)，可以基于研究實驗的目的計算決定；
基于臨床用藥的習(xí)慣劑量：如果這個藥物已經(jīng)用于臨床了，可以參考臨床報告的劑量；
直接抄以前的文獻，拿來吧你：這就是第一段所說的情況，已經(jīng)有人做實驗得到結(jié)論了，那我們可以直接使用同種細胞進行進一步的研究，反而保證了結(jié)論的可重復(fù)性。

3 濃度梯度的情形
如果一個文獻做了多個濃度或多個時間點來測試藥物效果，那最大的可能是該文獻所研究的細胞或藥物此前沒人做過，作者沒得引用，所以只能先做量效測評。
所以此時設(shè)計上就要考慮做梯度濃度+不同時間段的設(shè)計，從一系列實驗結(jié)果中找到濃度。
如何設(shè)計梯度和組別呢？如果有人做過類似的藥物或類似的細胞，我們可以引用前人的智慧，照搬之下再根據(jù)實驗?zāi)繕?biāo)作一定校正；如果沒參考對象，我們可以從以下角度：
設(shè)置濃度梯度，搞清楚IC50：先進行濃度梯度測試，用5-8個梯度去做預(yù)實驗，比如每個梯度差別一倍（10、20、40、80、160μM），總之要覆蓋藥物從低毒性到高毒性（甚至毒性過強導(dǎo)致細胞死亡）的濃度范圍，據(jù)此分組測細胞毒性和增殖，摸清楚這個藥物的IC50；（IC50計算可使用豆包或deepseek解決）

探索藥物有效劑量的范圍，發(fā)現(xiàn)劑量-效應(yīng)之間的規(guī)律：基于IC50縮減劑量覆蓋的范圍，設(shè)置更細化的分組，嘗試畫出藥效隨劑量增加而上升達到峰值、然后隨劑量過量導(dǎo)致細胞死亡的曲線。
原則即：找出藥物產(chǎn)生效應(yīng)的最佳濃度（閾值）以及不同濃度對細胞的影響趨勢。

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如何合理設(shè)計細胞加藥濃度？