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工具实验计算

细胞培养板与培养瓶换算器(面积 / 接种量 / 加药体积)

按生长面积在培养板、皿、瓶之间换算接种细胞数与加药体积——细胞数跟面积走、药量跟培养基走,而这两个比例并不相等。

6 孔板 1 孔96 孔板 1 孔生长面积9.6 cm²0.32 cm²÷30培养基体积2.0 mL0.1 mL÷20
同样是从 6 孔板换到 96 孔板:面积缩 30 倍,培养基只缩 20 倍。接种细胞数跟着面积走,药物储液体积跟着培养基走——两边都用 ÷30,终浓度就只有目标的 2/3。

换器皿是细胞实验里最日常的一步:预实验在 6 孔板做,正式实验要铺 96 孔板; 细胞在 T-75 里养着,明天要分到 12 孔板上转染。看起来只是按比例缩, 但要缩的两样东西比例不一样,而且这两个比例在同一对器皿之间并不相等。

接种量按面积,加药按体积

贴壁细胞铺得多密,取决于每平方厘米有多少细胞,和培养基加了多少没关系。 所以跨器皿搬接种量,正确的中间量是 cells/cm²

每孔接种细胞数 = 接种密度 (cells/cm²) × 该器皿的生长面积 (cm²)

药物就不是这样了。终浓度是药量除以液体体积,所以储液该加多少, 跟着培养基体积走,跟面积没有关系。

麻烦就出在这里:面积比和体积比不相等。6 孔板一孔 9.6 cm²、放 2 mL, 96 孔板一孔 0.32 cm²、放 0.1 mL——面积差 30 倍,体积只差 20 倍。 如果把 6 孔板的方案统一「除以 30」搬到 96 孔板,细胞数是对的, 药却只加了该加的 2/3,终浓度直接低三分之一。反过来统一「除以 20」, 药对了,细胞铺密了 1.5 倍。

这个错误不会报错、不会污染、不会让实验失败,只会让剂量-效应曲线整体平移, 而平移的方向和幅度取决于你换的是哪两个器皿——所以它很难在结果里被认出来。

加药的第二个坑:分母是储液浓度还是「储液减终浓度」

设培养基体积 V,储液浓度 C,想要的终浓度 C加药后总体积会变大,这件事决定了公式长什么样:

你的操作 加多少储液 终体积
直接加进已有的 V 培养基里 V × C ÷ (C − C) V + 加入量
配成总共 V(先加药再补培养基到 V) V × C ÷ C V

两种做法都常见,也都不算错,但给出的体积不一样,比值正好是 C ÷ (C − C)。储液倍数越低差得越多:

本工具两种都算给你,并标出差多少。报告方法学时要写清是哪一种, 否则别人复现不出同一个浓度。

96 孔板的外圈不要用

96 孔板外圈那 36 个孔(8 × 12 的四周)蒸发明显快于内圈, 孵箱里放一整天,边缘孔的培养基浓缩、渗透压升高,读出来的数会系统性偏离。 常规做法是外圈只加 PBS 或培养基不铺细胞,实验只用中间 60 个孔。 算板数的时候要按 60 个有效孔算,不是 96 个。

24 孔和 48 孔板也有这个问题,只是没那么严重;培养皿和培养瓶基本不受影响。

悬液体积不能超过该孔的培养基体积

工具会算「每孔取多少细胞悬液、再补多少培养基」。如果你的细胞悬液太稀, 算出来的悬液体积会超过该孔该放的总体积——这时候不是把培养基加超, 而是先离心浓缩细胞悬液。工具遇到这种情况会直接提示。

数据出处

生长面积、推荐培养基体积、参考接种量三列取自 Thermo Fisher / Gibco 的 Useful Numbers for Cell Culture 参考表。 最后一列「折合密度」是用前面两列除出来的(参考接种量 ÷ 生长面积), 不是另一个来源的数据——各器皿折合下来落在每平方厘米 2.6 万到 3.7 万之间, 这也是工具里默认密度取 3 万 cells/cm² 的由来。

不同厂商的标称面积会有细微出入(尤其是培养皿,按内径算和按实际贴壁面算差一点), 需要精确时以你手上那批器皿的说明书为准。

常用培养器皿的生长面积与培养基体积

器皿 生长面积 (cm²) 推荐培养基 (mL) 参考接种量 (cells) 折合密度 (cells/cm²)
6 孔板(每孔) 9.6 1–3 0.3 × 10⁶ 31,250
12 孔板(每孔) 3.5 1–2 0.1 × 10⁶ 28,571
24 孔板(每孔) 1.9 0.5–1 0.05 × 10⁶ 26,316
48 孔板(每孔) 1.1 0.2–0.4 0.03 × 10⁶ 27,273
96 孔板(每孔) 0.32 0.1–0.2 0.01 × 10⁶ 31,250
35 mm 培养皿 8.8 2 0.3 × 10⁶ 34,091
60 mm 培养皿 21.5 5 0.8 × 10⁶ 37,209
100 mm 培养皿 56.7 12 2.2 × 10⁶ 38,801
150 mm 培养皿 145 30 5 × 10⁶ 34,483
T-25 培养瓶 25 3–5 0.7 × 10⁶ 28,000
T-75 培养瓶 75 8–15 2.1 × 10⁶ 28,000
T-175 培养瓶 175 35–53 4.9 × 10⁶ 28,000
T-225 培养瓶 225 45–68 6.3 × 10⁶ 28,000

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常见问题

6 孔板一个孔多大面积?96 孔呢?

6 孔板每孔 9.6 cm²,12 孔 3.5 cm²,24 孔 1.9 cm²,48 孔 1.1 cm²,96 孔 0.32 cm²;T-25、T-75、T-175、T-225 就是 25、75、175、225 cm²;培养皿 35/60/100/150 mm 分别是 8.8、21.5、56.7、145 cm²。数据来自 Gibco 的 Useful Numbers for Cell Culture 参考表,不同厂商标称值会有细微出入。

从 6 孔板换到 96 孔板,所有东西都除以 30 对吗?

细胞数对,药量不对。面积比是 9.6 ÷ 0.32 = 30,但培养基体积比是 2 mL ÷ 0.1 mL = 20。接种细胞数跟着面积走要除以 30,药物储液体积跟着培养基体积走只能除以 20。两边都除以 30 的话,终浓度只有目标的 2/3——这个偏差不会报错,只会让整条剂量-效应曲线平移,很难从结果里认出来。

接种密度该取多少 cells/cm²?

取决于细胞系、倍增时间和你打算什么时候用它,没有通用值。Gibco 参考表里各器皿的参考接种量折合下来是每平方厘米 2.6 万到 3.7 万,本工具默认填 3 万只是这个量级的一个起点。真正该做的是记录自己细胞的密度—汇合时间关系,再按实验需要往上下调。

加药到底是 V×C终÷C储 还是 V×C终÷(C储−C终)?

看你怎么加。直接把药加进已经在孔里的 V 培养基里,总体积会变成 V + 加入量,精确解是 V × C终 ÷ (C储 − C终);如果是先加药再补培养基到总共 V,那就是 V × C终 ÷ C储。两者的比值是 C储 ÷ (C储 − C终):1000× 储液差 0.1% 可以忽略,100× 差 1%,20× 差 5.3%,10× 差 11%。储液倍数低的时候必须说清用的是哪一种。

96 孔板的外圈为什么不能用?

外圈那 36 个孔(8 × 12 的四周)与外界接触面大,蒸发明显快于内圈。在孵箱里放一天,边缘孔培养基浓缩、渗透压升高,读数会系统性偏离,而且偏离方向随位置变化。常规做法是外圈只加 PBS 或培养基、不铺细胞,实验只用中间 60 个孔——算需要几块板时按 60 算,不是 96。

算出来每孔要取的悬液体积比该孔的培养基还多,怎么办?

说明细胞悬液太稀了。不要把培养基加超(会改变液面高度和气体交换),正确做法是先离心把悬液浓缩到足够的浓度再铺。本工具会算出需要浓缩到多少 cells/mL,并在超出时直接提示。

培养基该加多少?表里给的是范围怎么选?

范围的下限是维持贴壁细胞代谢的最低量,上限受气体交换限制——液层太厚,底部细胞的氧供会变差。短期实验、需要频繁观察或要做显微成像时取下限,周末不换液、想让细胞多撑一天时取上限。工具允许你手动指定体积,指定之后加药体积会跟着你给的数算,而不是跟着推荐值。

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