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如何保持無菌，是每個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室一直面對的難題。污染幾率增加的主要原因包括：操作技術(shù)不嚴(yán)格，試劑質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，大氣中孢子計(jì)數(shù)增加，培養(yǎng)箱或操作臺使用和維護(hù)不當(dāng)，污染了的冰箱和水浴鍋。因此，在細(xì)胞培養(yǎng)過程中，操作者不僅要嚴(yán)格遵守標(biāo)準(zhǔn)的操作程序，同時(shí)還要特別注意新產(chǎn)品、新品牌、以及設(shè)備的清潔維護(hù)。
細(xì)胞作為重要的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛷V泛應(yīng)用于各類生物實(shí)驗(yàn),幾乎所有科研實(shí)驗(yàn)室中都需進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)。細(xì)胞培養(yǎng)過程中最大的威脅就是細(xì)胞污染,凡是混入細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境中,對細(xì)胞生存有害的成分和造成細(xì)胞不純的異物都應(yīng)視為污染。細(xì)胞一旦遭到污染,所有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果都會變得毫無意義。因此,及時(shí)檢測并鑒定出所培養(yǎng)的細(xì)胞是否被污染至關(guān)重要。
污染來源
細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室要求保持無菌操作，避免微生物及其他有害因素的影響。細(xì)胞培養(yǎng)室要相對封閉，潔凈無塵，設(shè)有緩沖間。對實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行定期清掃、紫外消毒是避免細(xì)胞培養(yǎng)過程中由于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境引起細(xì)胞污染的主要措施，此外，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)不要放太多雜物，保持實(shí)驗(yàn)室干燥，有利于降低因?qū)嶒?yàn)室條件引起的細(xì)胞污染率。
細(xì)胞培養(yǎng)過程中實(shí)驗(yàn)人員是否操作規(guī)范，是否嚴(yán)格遵守?zé)o菌工作流程，是細(xì)胞污染的一個(gè)主要因素。操作人員進(jìn)培養(yǎng)室前，必須先洗手，在緩沖間換穿專用實(shí)驗(yàn)服和拖鞋，嚴(yán)禁在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)頻繁出入培養(yǎng)室。實(shí)驗(yàn)后應(yīng)將實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢物和廢液及時(shí)清理出培養(yǎng)室，并清潔無菌工作臺。
常見污染原因
1、細(xì)菌、真菌污染
細(xì)菌和真菌污染很容易被檢測,因?yàn)槭艿郊?xì)菌、真菌污染的細(xì)胞,培養(yǎng)過程中培養(yǎng)基會出現(xiàn)肉眼可見的明顯特征。細(xì)菌污染會導(dǎo)致培養(yǎng)基出現(xiàn)渾濁、顏色改變以及pH值急劇變化,受污染的貼壁細(xì)胞在幾天內(nèi)會逐漸脫壁死亡。真菌污染后的細(xì)胞生長速度變慢,培養(yǎng)基中會漂浮白色、淺黃色或黑色的小點(diǎn)。因此,通過觀察培養(yǎng)基的顏色、漂浮物、pH值或在顯微鏡下觀察細(xì)胞及其生長狀態(tài),從而能初步判斷該細(xì)胞是否受細(xì)菌、真菌污染。也可以使用培養(yǎng)檢測法：將細(xì)胞培養(yǎng)物在各類培養(yǎng)基中適溫培養(yǎng)若干天后,觀察是否有細(xì)菌或真菌生長。
2、支原體污染
支原體污染會影響細(xì)胞的形態(tài)、功能、代謝、細(xì)胞膜、生長速率、誘導(dǎo)染色體畸變、細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)等各種細(xì)胞特性。受支原體污染的細(xì)胞在培養(yǎng)時(shí)培養(yǎng)基的pH值不會發(fā)生改變,也不會渾濁,因此,很難直接觀察出細(xì)胞是否受到污染。
常用的支原體檢測DNA熒光染色法：使用熒光染料DAPI或Hoechst33258染色，熒光染料能選擇性的結(jié)合細(xì)胞和支原體DNA的小溝,因此,在準(zhǔn)備過程中,任何存在的DNA均會被染色。被支原體污染的細(xì)胞經(jīng)染色后,細(xì)胞核外與細(xì)胞周圍可看到許多大小均一的熒光點(diǎn)。
3、霉菌污染
霉菌污染早期，應(yīng)用PBS多次沖洗細(xì)胞，盡量將孢子洗掉，然后用兩性霉素處理。兩性霉素對細(xì)胞生長影響也很大，濃度過高可致細(xì)胞死亡，濃度過低時(shí)則不能抑制霉菌生長。
4、病毒污染
有關(guān)病毒污染的資料不多，但一般認(rèn)為病毒污染不影響細(xì)胞培養(yǎng)，通過PCR技術(shù)可以檢測。不過病毒污染對生產(chǎn)疫苗是不安全的。因此，至今，潛在病毒是細(xì)胞大量生產(chǎn)和疫苗、干擾素等生物制品制作的難題。有研究顯示用伽馬射線可清除牛血清的大部分病毒，現(xiàn)如今值得期待的是下游工藝中除病毒過濾器的開發(fā)。
結(jié)合文獻(xiàn)報(bào)道和本人的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為，在細(xì)胞培養(yǎng)過程中，潛在的污染途徑主要包括操作技術(shù)和環(huán)境，其中環(huán)境因素又包括了無菌試劑和材料、超凈工作臺、恒溫恒濕培養(yǎng)箱、水浴鍋和冰箱等。
一、操作技術(shù)
培養(yǎng)操作前——
?、艂€(gè)人衛(wèi)生：進(jìn)入細(xì)胞培養(yǎng)室時(shí)應(yīng)更換實(shí)驗(yàn)室專用鞋或者穿鞋套；穿戴實(shí)驗(yàn)服、口罩和手套，用消毒酒精（75%濃度的乙醇）擦拭雙手；如果操作者是長發(fā)，應(yīng)扎于腦后。
?、乒ぷ髋_準(zhǔn)備：提前0.5~1h打開超凈臺的紫外燈進(jìn)行消毒；用蘸有消毒酒精的紙巾擦拭超凈臺的臺面、擋板等。
⑶試劑準(zhǔn)備：從冷藏室或冷凍室取出所需的培養(yǎng)基等試劑，于37℃水浴鍋中進(jìn)行加熱；加熱后用消毒酒精擦拭瓶身，并立馬放入超凈工作臺內(nèi)。
須注意的事項(xiàng)有：外套、書包等物品，易附著豐富的微生物，不應(yīng)帶入細(xì)胞房。
培養(yǎng)操作中——
?、排_面布置：按實(shí)驗(yàn)需要和個(gè)人習(xí)慣，合理放置試劑、耗材、儀器等物品；點(diǎn)燃酒精燈后開始實(shí)驗(yàn)操作。
?、撇僮鳎嚎拷鹧孢M(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作；試劑瓶經(jīng)火焰旋轉(zhuǎn)灼燒后打開；挑選吸管，快速的縱向在火焰上來回移動并做180°旋轉(zhuǎn)；將試劑瓶向吸管傾斜，吸出所需的液體量；灼燒瓶頸后，重新蓋上蓋子；等所有操作完畢后，擰緊瓶蓋。
須注意的事項(xiàng)有：操作要準(zhǔn)確、敏捷、有序；吸取溶液時(shí)，應(yīng)專管專用，避免交叉污染；吸管管口要向下傾斜，以防止液體倒流進(jìn)入移液器內(nèi)發(fā)生污染；盡量減少細(xì)胞和培養(yǎng)基的敞口時(shí)間；已開口的試劑瓶盡可能的傾斜放置，防止下落微生物的污染；避免在敞口的細(xì)胞培養(yǎng)皿及培養(yǎng)皿蓋上方操作；不要面對工作臺或細(xì)胞培養(yǎng)箱講話或咳嗽，防止口腔微生物隨唾沫飛入而發(fā)生污染；若發(fā)生外溢，用蘸有消毒酒精的棉球及時(shí)擦去。
培養(yǎng)操作后
?、耪恚簩⒃噭┓呕卦瓉淼拇鎯ξ恢茫徽砉ぷ髋_面，物歸原位，合理丟棄廢液和廢物。
⑵消毒：用消毒酒精擦拭臺面；打開超凈工作臺和細(xì)胞房的紫外燈，照射至少15min。
須注意的事項(xiàng)有：紫外燈開啟后，人不能進(jìn)入，紫外線對眼睛和裸露的皮膚均有危害，若要進(jìn)入，一定要先關(guān)閉紫外燈，待人離開后打開。
二、環(huán)境
如果操作者技術(shù)規(guī)范且操作嚴(yán)謹(jǐn)，那么當(dāng)環(huán)境惡化時(shí)，也會導(dǎo)致污染風(fēng)險(xiǎn)的增加。進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，環(huán)境必須潔凈。
恒溫恒濕培養(yǎng)箱——細(xì)胞污染一個(gè)主要的途徑就是恒溫恒濕培養(yǎng)箱。恒溫恒濕培養(yǎng)箱，在培養(yǎng)細(xì)胞取出和放入的過程中，直接與空氣接觸，微生物會被夾帶進(jìn)入；加之其內(nèi)部濕度高、溫度適宜，特別有利于真菌繁殖。細(xì)胞培養(yǎng)瓶或培養(yǎng)皿，如果接觸了操作臺以外的地方，在放入培養(yǎng)箱前須經(jīng)消毒酒精擦拭。但須注意的是，消毒酒精要經(jīng)操作臺吹干，否則會導(dǎo)致培養(yǎng)箱內(nèi)乙醇濃度升高，酒精會影響細(xì)胞的正常功能。
在很多情況下，細(xì)胞培養(yǎng)必須使用恒溫恒濕培養(yǎng)箱。為了有效的控制該污染途徑，可采取的措施有：①在加濕托盤內(nèi)添加真菌抑制劑，如硫酸銅、十二烷基磺酸鈉，可抑制托盤內(nèi)真菌的生長；亦或盛裝無菌的去離子水，并每周進(jìn)行更換，托盤用消毒酒精或高溫滅菌的方法進(jìn)行嚴(yán)格的清潔；②使用無毒抗真菌清潔劑對培養(yǎng)箱內(nèi)外進(jìn)行定期清潔，先用清潔劑、再用消毒酒精進(jìn)行擦拭；為不留死角，清潔前應(yīng)將培養(yǎng)箱內(nèi)部能拆卸的部件都拆卸下來，清潔時(shí)也特別要注意不能拆卸的犄角旮旯處；③不正確的使用空氣過濾器，那將變?yōu)榕囵B(yǎng)箱一個(gè)可怕的污染途徑，故須按使用說明定期更換空氣過濾器；④在使用過程中，任何溢出液必須立刻用消毒酒精清除干凈；⑤一旦發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)物被污染，立馬清走。
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