最初养细胞的时候看着师兄全副武装进入细胞房是一件很神圣的事情。。。
时间长了才发现,养细胞是一件痛苦并快乐的事情,要像对待小baby一样照顾它、呵护它,细胞长的好心情就会像飞起来,细胞出现一点点状况,心情就会跌入谷底。下面将小编多年养细胞的经验、心得与注意事项与大家交流一下。
一般来说,影响细胞培养的因素有很多,下面我们分为几个小专题和大家分享一下。
1.血清篇 | 2.添加剂篇 | 3.细胞传代篇 |
4.细胞冻存篇 | 5.细胞污染篇 | 6.原代细胞篇 |
血清的热灭活:
灭活方法:56℃灭活30min。灭活后,血清的外观会发生变化,沉淀物显著增多。热灭活主要是灭活补体系统,因为激活的补体系统会激活淋巴细胞和巨噬细胞。原代细胞和免疫细胞建议热灭活血清。
血清的沉淀:
血清沉淀主要是血清中的各种蛋白、磷酸钙和脂蛋白(如冷凝集素、纤维蛋白、玻连蛋白等)引起,不会影响血清质量,使用时可以2000rpm
离心5分钟,取上清使用。
可能会增加血清沉淀的操作:1、热灭活;2、37℃培养;3、反复冻融;4、伽马射线照射;5、2-8℃长期保存;6、长期保存于可自动化霜的冰箱中(温度不稳定)。
血清保存:
建议血清保存于-20℃冰箱中,分装使用,如果存放在4℃,请勿超过一个月。
血清的选择:
血清为细胞的繁殖提供必须的生长因子,同时也是矿物质、脂类及激素的来源。最常用的血清有小牛血清、新生牛血清、胎牛血清和马血清等。牛血清是按照采血时间的早晚来分类的。采血时间越早,营养物质越丰富,所含抗体也越少,因而胎牛血清适合要求高的细胞系和克隆化培养。
血清批次间的差别是不可避免的,建议您一旦选定了某个批次的血清,最好备货,避免以后的麻烦。
平衡盐溶液
平衡盐溶液主要是由无机盐、葡萄糖组成;它的作用是维持细胞渗透压平衡,保持pH稳定及提供简单的营养;同时用于取材时组织块的漂洗、细胞的漂洗、配制其他试剂等。
PBS磷酸盐缓冲液: 碧云天生产的PBS (Phosphate-Buffered Saline),含135mM NaCl, 4.7mM KCl, 10mM Na2HPO4, 2mM NaH2PO4,pH值为7.4,经过灭菌处理。
用途:用于细胞培养过程中细胞的洗涤或其他常规用途。
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D-PBS:碧云天生产的D-PBS溶液(Dulbecco's Phosphate-Buffered Saline),含2.67mM KCl, 1.47mM KH2PO4, 137.93mM NaCl, 8.06mM Na2HPO4,pH值为7.4,经过灭菌处理。
用途:不含钙、镁离子,多用于胚胎学方面的研究,常用于胚胎的冲洗液,冻存液和培养液。
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Hank’s平衡盐:碧云天生产的Hanks' Balanced Salt Solution,简称HBSS,含137.93mM NaCl, 5.33mM KCl, 4.17mM NaHCO3, 0.441mM KH2PO4, 0.338mM Na2HPO4, 5.56mM D-Glucose。经过无菌处理。
用途:可用于在大气环境下维持细胞生理 pH 的缓冲液,用于细胞培养过程中细胞的洗涤等常规用途。
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缓冲液
绝大多数细胞的最佳生长条件是pH 6.8-7.8。多数培养基利用碳酸氢钠进行缓冲,碳酸氢钠的缓冲需要二氧化碳。
NaHCO3溶液:碧云天生产的7.5% NaHCO3溶液(Sodium Bicarbonate Solutioin)用水配制,已经过过滤除菌。
用途:常用于细胞培养过程中调节培养基pH值。
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胰酶消化细胞:
a.吸去培养液,用无菌的PBS、Hanks液或无血清培养液洗涤细胞一次,以去除残余的血清。
b.加入少量胰酶细胞消化液,略盖过细胞即可,室温放置30秒至2分钟。不同的细胞消化时间有所不同。
c.显微镜下观察,细胞明显收缩,并且肉眼观察培养器皿底部发现细胞的形态发生明显的变化;或者用枪吹打细胞发现细胞刚好可以被吹打下来。此时吸除胰酶细胞消化液。加入含血清的完全细胞培养液,吹打下细胞,即可直接用于后续实验。
d.如果发现消化不足,则加入胰酶细胞消化液重新消化。
如果发现细胞消化时间过长,未及吹打细胞,细胞已经有部分直接从培养器皿底部脱落,直接用胰酶细胞消化液把细胞全部吹打下来。1000-2000g离心1分钟,沉淀细胞,尽量去除胰酶细胞消化液后,加入含血清的完全培养液重新悬浮细胞,即可用于后续实验。
对于比较难消化的细胞,比如结肠癌细胞HCT116,HCT15,KM12,这些细胞一般需要少量的胰酶孵育,以恰好覆盖细胞为宜,时间在5min左右,细胞呈流沙状移动,即可终止消化。对于难消化的细胞,一般在trypsin中添加一些EDTA。
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细胞冻存遵守慢冻速融原则。细胞在冻存时,细胞冷到0℃以下,细胞器脱水,细胞中可溶性物质浓度升高,并在细胞中形成冰晶,大的冰晶会造成细胞膜、细胞器的损伤和破裂,因此需要慢冻,防止大的冰晶产生;快融是防止小冰晶重结晶形成大冰晶。常用的低温保护剂是DMSO,是一种渗透性保护剂,可迅速透入细胞,提高细胞膜对水的通透性,降低冰点,延缓冻结过程,使水渗透到细胞外形成冰晶。细胞冻存液主要成分是高糖DMEM、适量澳洲进口优质胎牛血清及DMSO。
细胞冻存步骤:胰酶消化细胞--吹打成细胞悬液--离心获取细胞沉淀--添加冻存液--程序性降温冻存细胞--做好冻存记录。
注意事项:1、0至-60℃是低温损伤发生的主要温度范围,被称为“危险温区”,细胞短暂放置后应立刻转移到-80℃,长期保存需要转移到液氮罐中,并定期检查液氮罐,及时添加。
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细胞冻存盒:http://www.beyotime.com/product/FCFC012.htm
养细胞最头痛的就是遇到污染问题,总是让你猝不及防,又无从寻找原因。现整理一些细胞培养过程中常遇见的污染问题,供君参考。
细胞污染根据污染源的不同主要分为3类:化学性污染、物理性污染和微生物污染,其中微生物污染是最常见也是最严重的,一旦发生,无法挽救,只能将细胞丢弃。下面简单介绍一下常见的微生物污染。
霉菌污染:霉菌污染种类很多,多为曲霉菌、毛霉菌、孢子霉、白念珠菌、酵母菌等。
污染源:实验人员(实验服)
霉菌污染后短期内不会引起培养液的浑浊,会在培养液中形成白色或淡黄色漂浮物,一般肉眼可见,易被发现。4d左右倒置显微镜下可以观察到纵横交错的菌丝。
酵母污染更容易观察,培养物变浑浊,显微镜下可以观察到卵圆形或球形颗粒,散在细胞上及细胞周边生长,有些会芽生较小颗粒。
确认是霉菌污染后,需要将细胞直接丢弃,将实验环节彻底消毒处理。
细菌污染:
常见的细菌污染主要是大肠杆菌、假单胞菌、 葡萄球菌等,其中革兰阳性菌较为多见。
污染源:操作不当或是器材消毒不严,或是各种营养成分隐性污染细菌没有被检测出来所造成的。
污染速度快,多数情况下细胞培养液短时间内变黄,pH值降低,明显浑浊,倒置显微镜下观察,细胞浆出现大量颗粒,细胞变圆或崩溃,从壁上脱落,细胞培养液中有大量圆球状颗粒物漂浮,呈细沙状,细胞间可以观察到菌体存在。必要时可以取少量培养液接种到细菌培养板或细菌培养基中培养、检测。一旦发生细菌污染,早期时可以增大双抗的使用倍数,用药24-48小时后更换成常规培养基,污染晚期,细胞需要弃掉,复苏新的细胞。
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支原体污染:
污染源:血清
大小介于细菌与病毒之间的无细胞壁的原核细胞,对抗生素不敏感,可穿过0.22 μm 的孔径滤膜,不能用肉眼或光学显微镜检测,在细胞培养过程中是最容易忽视的一类污染。
支原体污染早期,细胞没有明显的变化,只有污染严重后,细胞增殖速度降低,细胞脱落。并且支原体可以通过移液、倾倒液体时产生具有潜在感染力的飞沫和吸附的尘埃,沉积在物体表面,污染操作环境,引起交叉感染和再次污染。怀疑支原体污染,可以使用支原体检测试剂盒进行检测。
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污染较轻时,使用支原体去除试剂盒进行处理
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同时严格清理实验操作环境。
ps:从外部获取的细胞请记得要进行支原体污染检测呦!
黑胶虫污染:
黑胶虫是学术界争议比较大的一类污染,不能确定是生物还是非生物,可以穿透滤膜,也可以通过空气传播。
污染源:血清
开始污染时对细胞无影响,当达到一定数量时会抑制细胞生长,培养基没有变化,显微镜下可以观察到点状或片状游动小体。细胞增殖旺盛之后会自然消失,除更换血清外无须特殊处理。
病毒污染:
病毒污染不会影响细胞的传代培养,但生产疫苗是不安全的。
污染源:动物血清或者细胞系,常见于杂交瘤细胞。
病毒污染极为隐蔽,很难检测。细胞液没有变化,大多数受病毒污染的细胞也不会产生形态变化及细胞病理现象,仅有少部分病毒会造成细胞变圆、肿胀,脱落。
怀疑发生病毒污染可以用血细胞吸附试验、免疫荧光抗体法及电子显微镜法有效检出病毒。通常病毒污染的清除是十分困难的,可以重新引入高质量的细胞株。
非同种细胞污染:
即细胞交叉污染,由于在培养过程中各种细胞同时进行,而所用器具或液体混杂使用所致。细胞发生交叉污染后由于难以分离细胞,所以一般是丢弃细胞,重新获取实验所需细胞。
所以在吸取两种以上的使用液时要注意更换吸管,防止交叉污染。
注意事项:
原代细胞是刚从体内取出的组织中获得的细胞,要求不严格的话,十代以内都算原代细胞。因为离体时间短更能接近体内状况,同时对体外培养条件更加苛刻,需要更接近体内环境培养条件。
1、计数前,注意吸尽平皿里的细胞,充分混匀,使细胞分散成单个细胞,每次操作只处理一株细胞,以免造成细胞交叉污染。
2、原代细胞未经永生化处理,因此群体倍增次数有限。为了防止遗传上的变化,最好尽快开始做实验。另外,为了防止混入杂细胞比例的增加,要经常观察细胞形态。
3、原代细胞再冻存后,细胞会老化,也可能引起机能变化,所以不建议冻存。细胞冻存也是细胞死伤的主要原因。
4、如果DMSO的浓度足够低,不会对细胞造成伤害,复苏原代细胞建议用带有血清的完全培养基溶解后铺瓶,第二天换液去除DMSO。
5、原代细胞传代时,要用低浓度的胰酶消化,在显微镜下看到细胞开始变圆、脱落后迅速终止胰酶。建议采用含10%血清的完全培养基作为胰酶终止剂终止消化。