當(dāng)實(shí)驗(yàn)真正開始時(shí),很多實(shí)驗(yàn)人員都會(huì)遇到一個(gè)幾乎無法避免的問題—— 細(xì)胞污染。
輕則影響細(xì)胞狀態(tài)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù), 重則導(dǎo)致整批細(xì)胞報(bào)廢,實(shí)驗(yàn)周期被迫重新開始。
那么,細(xì)胞培養(yǎng)中的污染究竟從哪里來?又該如何識(shí)別和避免?
01為什么細(xì)胞培養(yǎng)特別容易污染?
細(xì)胞培養(yǎng)(Cell Culture),是指在體外人工控制的條件下,為細(xì)胞提供適宜的生存環(huán)境,使其能夠存活、增殖,并盡可能保持其原有的生物學(xué)特性。
簡(jiǎn)單理解,就是:細(xì)胞培養(yǎng)體系本質(zhì)上是一個(gè)非常適合微生物生長(zhǎng)的環(huán)境。培養(yǎng)基中富含:
?葡萄糖
?氨基酸
?維生素
?血清蛋白
同時(shí)培養(yǎng)箱還提供:
?37℃恒溫
?穩(wěn)定濕度
?適宜氣體環(huán)境
這些條件不僅適合細(xì)胞生長(zhǎng),同樣也非常適合細(xì)菌、真菌等微生物快速繁殖。一旦污染發(fā)生,污染微生物會(huì):與細(xì)胞競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)、改變培養(yǎng)液 pH、釋放代謝產(chǎn)物影響細(xì)胞狀態(tài)最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡或?qū)嶒?yàn)結(jié)果失真
因此,在細(xì)胞培養(yǎng)中,無菌操作始終是最核心的基本原則之一。
02細(xì)胞培養(yǎng)中最常見的 4 種污染
細(xì)菌污染通常發(fā)展非常迅速,是實(shí)驗(yàn)室中最常見的污染類型。
常見表現(xiàn):
?培養(yǎng)液快速變渾濁
?培養(yǎng)基顏色變黃
?顯微鏡下可見大量微小顆粒快速運(yùn)動(dòng)
常見來源:
?操作過程中無菌控制不嚴(yán)格
?槍頭、移液管或培養(yǎng)瓶口接觸污染
?培養(yǎng)基或血清污染
一旦發(fā)生細(xì)菌污染,通常不建議繼續(xù)培養(yǎng),應(yīng)及時(shí)廢棄污染細(xì)胞并徹底清潔培養(yǎng)設(shè)備。
真菌污染雖然發(fā)生頻率低于細(xì)菌,但擴(kuò)散速度同樣很快。
常見表現(xiàn):
?培養(yǎng)液中出現(xiàn)絮狀或棉絮狀漂浮物
?顯微鏡下可見絲狀或分枝結(jié)構(gòu)
?細(xì)胞貼壁狀態(tài)明顯變差
真菌孢子廣泛存在于空氣中,因此在操作過程中暴露時(shí)間過長(zhǎng)或操作環(huán)境不潔凈,都可能增加污染風(fēng)險(xiǎn)。
支原體污染是細(xì)胞培養(yǎng)中最隱蔽、也最容易被忽視的問題之一。
與細(xì)菌或真菌不同,支原體污染通常不會(huì)導(dǎo)致培養(yǎng)液渾濁,因此肉眼很難發(fā)現(xiàn)。
可能出現(xiàn)的情況包括:
?細(xì)胞生長(zhǎng)速度明顯變慢
?細(xì)胞形態(tài)發(fā)生變化
?實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)重復(fù)性下降
因此,實(shí)驗(yàn)室通常需要定期進(jìn)行支原體檢測(cè),確保細(xì)胞體系的可靠性。
除了微生物污染外,細(xì)胞系之間的交叉污染也是實(shí)驗(yàn)室中需要警惕的問題。
例如:
?不同細(xì)胞同時(shí)操作
?標(biāo)識(shí)管理不規(guī)范
?移液器或槍頭使用不當(dāng)
都可能導(dǎo)致細(xì)胞系混雜,最終影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
03如何降低細(xì)胞培養(yǎng)污染風(fēng)險(xiǎn)?
在細(xì)胞培養(yǎng)中,與其事后補(bǔ)救,不如從源頭控制風(fēng)險(xiǎn)。
常見的預(yù)防措施包括:
規(guī)范操作流程
?在生物安全柜中完成操作
?減少培養(yǎng)容器暴露時(shí)間
?定期清潔培養(yǎng)箱和實(shí)驗(yàn)環(huán)境
建立良好的細(xì)胞管理習(xí)慣
?定期進(jìn)行支原體檢測(cè)
?合理進(jìn)行細(xì)胞凍存與復(fù)蘇
?避免不同細(xì)胞系同時(shí)操作
選擇穩(wěn)定可靠的培養(yǎng)耗材
細(xì)胞培養(yǎng)過程中使用的培養(yǎng)瓶、培養(yǎng)板、移液管及離心管等耗材,本身也是細(xì)胞培養(yǎng)體系的重要組成部分。
04 耐思細(xì)胞培養(yǎng)類耗材
在細(xì)胞培養(yǎng)過程中,穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)耗材可以有效降低人為操作帶來的不確定性。
?細(xì)胞培養(yǎng)瓶 / 培養(yǎng)板
?高透明度,便于觀察細(xì)胞形態(tài)與貼壁狀態(tài)
?穩(wěn)定的表面性能,支持貼壁細(xì)胞培養(yǎng)需求
?針對(duì)貼壁細(xì)胞培養(yǎng)需求,耐思細(xì)胞培養(yǎng)類耗材提供 TC 處理與未 TC 處理 兩種規(guī)格,可根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景靈活選購(gòu)。
?TC(Tissue Culture)表面處理通過對(duì)高品質(zhì)聚苯乙烯(PS)基材表面進(jìn)行受控改性,在不添加生物涂層的前提下提升表面親水性并引入穩(wěn)定極性官能團(tuán),從而增強(qiáng)細(xì)胞附著能力,促進(jìn)貼壁細(xì)胞快速鋪展與穩(wěn)定生長(zhǎng)。
?離心管 / 凍存管
?良好密封性,降低細(xì)胞轉(zhuǎn)移與儲(chǔ)存過程中的風(fēng)險(xiǎn)
?適用于細(xì)胞收集、凍存及復(fù)蘇等基礎(chǔ)操作
?血清移液管 / 吸頭
?內(nèi)壁光滑,液體殘留少
?超強(qiáng)疏水性、超低吸附性
?幫助降低人為操作帶來的不確定因素
產(chǎn)品細(xì)胞培養(yǎng)類耗材均保證:
?無菌
?無熱源/內(nèi)毒素
?無細(xì)胞毒性、
?無 DNA、無 DNase/RNase
在細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中,污染并不是偶然事件,而是最常見的實(shí)驗(yàn)挑戰(zhàn)之一。理解污染來源、建立規(guī)范操作習(xí)慣,并配合穩(wěn)定可靠的實(shí)驗(yàn)耗材,是保持細(xì)胞培養(yǎng)體系長(zhǎng)期穩(wěn)定的關(guān)鍵。