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帶你走近細(xì)胞生物學(xué)世界的第一步——細(xì)胞培養(yǎng)

來源:深圳市安培生物科技有限公司   2021年10月21日 18:32  

細(xì)胞培養(yǎng)的概念:

    細(xì)胞培養(yǎng)(cell culture)是指在體外模擬體內(nèi)環(huán)境(無菌、適宜溫度、酸堿度和一定營養(yǎng)條件等),使之生存、生長、繁殖并維持主要結(jié)構(gòu)和功能的一種方法。細(xì)胞培養(yǎng)也叫細(xì)胞克隆技術(shù),在生物學(xué)中的正規(guī)名詞為細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)可以由一個(gè)細(xì)胞經(jīng)過大量培養(yǎng)成為簡單的單細(xì)胞或極少分化的多細(xì)胞,通過細(xì)胞培養(yǎng)既可以獲得大量細(xì)胞,又可以借此研究細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞的合成代謝、細(xì)胞的生長增殖等。

細(xì)胞培養(yǎng)所需的儀器設(shè)備:

倒置顯微鏡

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便于掌握細(xì)胞的生長情況(細(xì)胞形態(tài)、大小、密度、結(jié)構(gòu))并觀察有無污染等

細(xì)胞培養(yǎng)箱

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可以精確地提供細(xì)胞培養(yǎng)需要的溫度、濕度、氣體環(huán)境,有效防止細(xì)胞污染

超凈工作臺(tái)

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用于細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)的無菌操作

低速離心機(jī)

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制備細(xì)胞懸液、調(diào)整細(xì)胞密度、洗滌、收集細(xì)胞(800rpm-1000rpm,5min)

水浴鍋

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用于細(xì)胞復(fù)蘇、預(yù)熱培養(yǎng)基等

移液槍

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用于吸取、移動(dòng)液體或滴加樣本

細(xì)胞培養(yǎng)瓶、培養(yǎng)皿

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用于培養(yǎng)、繁殖細(xì)胞

細(xì)胞培養(yǎng)相關(guān)耗材

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用于細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中收集細(xì)胞,保存細(xì)胞等

細(xì)胞培養(yǎng)所需的試劑:

培養(yǎng)基

為細(xì)胞提供營養(yǎng),促進(jìn)細(xì)胞增殖的基礎(chǔ)物質(zhì)

緩沖溶液

用于清洗細(xì)胞,去除沒有營養(yǎng)的舊培養(yǎng)基及細(xì)胞碎片等雜質(zhì),為細(xì)胞提供適宜的pH作用及鹽平衡作用

血清

提供細(xì)胞生長和繁殖所需的生長因子、激素、各種蛋白、促進(jìn)貼壁和伸展的因子及細(xì)胞傳代時(shí)所需的蛋白酶抑制劑和其他多種不明營養(yǎng)物質(zhì)

胰蛋白酶

使細(xì)胞之間的蛋白質(zhì)水解,從而使細(xì)胞分離,常用于細(xì)胞傳代

抗生素

防止細(xì)胞污染,使細(xì)胞在體外的無菌環(huán)境中更好的生長

凍存液

提高細(xì)胞膜對(duì)水的通透性,并且緩慢冷凍可使細(xì)胞內(nèi)的水分滲出細(xì)胞外,減少細(xì)胞內(nèi)冰晶的形成,從而減少由于冰晶形成造成的細(xì)胞損傷,最大限度的保持細(xì)胞活力

其他添加成分

為不同的細(xì)胞培養(yǎng)條件提供特定的營養(yǎng)物質(zhì)

細(xì)胞培養(yǎng)的類別:

原代細(xì)胞(primary cell)是指從機(jī)體的組織中經(jīng)蛋白酶或其它的方法獲得、并在體外進(jìn)行培養(yǎng)的細(xì)胞,稱為原代細(xì)胞。一般認(rèn)為,培養(yǎng)的原代的第1代細(xì)胞和傳代到第10代以內(nèi)的細(xì)胞統(tǒng)稱為原代細(xì)胞培養(yǎng)。

細(xì)胞系(cell strain):原代培養(yǎng)物經(jīng)胰酶等物質(zhì)第一次消化傳代后即為細(xì)胞系,由原先存在于原代培養(yǎng)物中的細(xì)胞系所組成。如果不能繼續(xù)傳代,或傳代次數(shù)有限,可稱為有限細(xì)胞系,如可以連續(xù)培養(yǎng),則稱為連續(xù)細(xì)胞系,培養(yǎng)50代以上并無限培養(yǎng)下去。

細(xì)胞株(cell line):從細(xì)胞系中用單細(xì)胞分離培養(yǎng)或篩選的方法,由單細(xì)胞增殖形成的細(xì)胞群,稱細(xì)胞株。細(xì)胞株的特殊性質(zhì)或標(biāo)志必須在整個(gè)培養(yǎng)期間始終存在。如果不能繼續(xù)傳代或傳代有限,稱為有限細(xì)胞株;如果可以連續(xù)傳代,稱為連續(xù)細(xì)胞株。

細(xì)胞培養(yǎng)的過程:

細(xì)胞復(fù)蘇:

將凍存的細(xì)胞從液氮中取出后,在37水浴鍋內(nèi)不斷搖動(dòng)直到*融化后放入離心機(jī)中,800rpm-1000rpm,5min,然后在超凈臺(tái)中將上清液棄掉,加入1ml預(yù)熱的培養(yǎng)基,輕輕吹勻后轉(zhuǎn)移到培養(yǎng)瓶中,補(bǔ)足細(xì)胞生長所需的培養(yǎng)基,呈混勻后放入含5%CO2的細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。

細(xì)胞傳代:

待細(xì)胞密度達(dá)到80%~90%時(shí),棄去原培養(yǎng)基,用5ml PBS清洗3次。加入一定量含0.25% EDTA的胰蛋白酶,放入細(xì)胞培養(yǎng)箱中(不同的細(xì)胞消化時(shí)間不同)。待細(xì)胞消化*后加入胰蛋白酶的3倍體積的含血清培養(yǎng)基進(jìn)行中和,輕輕吹吸混勻,根據(jù)細(xì)胞生長特性進(jìn)行1213傳代培養(yǎng)。

細(xì)胞凍存:

待細(xì)胞密度達(dá)到80%~90%時(shí),棄去原培養(yǎng)基,用5ml PBS清洗3次。加入一定量含0.25% EDTA的胰蛋白酶,放入細(xì)胞培養(yǎng)箱中(不同的細(xì)胞消化時(shí)間不同)。待細(xì)胞消化*后加入胰蛋白酶的3倍體積的含血清培養(yǎng)基進(jìn)行中和,輕輕吹吸混勻,轉(zhuǎn)移到離心管中800rpm-1000rpm,5min進(jìn)行離心,然后在超凈臺(tái)中將上清液棄掉,加入1ml凍存液,放入凍存盒內(nèi)(盒內(nèi)有異丙醇,以保證梯度降溫),立即放入一80冰箱內(nèi),第二天轉(zhuǎn)入液氮中,可以保存至少兩年。

凍存液的配制:70%的*培養(yǎng)基+20%FBS+10%DMSO

細(xì)胞培養(yǎng)中常見的污染及處理辦法:


細(xì)菌:在倒置顯微鏡下呈現(xiàn)細(xì)沙狀,培養(yǎng)基肉眼可見的變渾濁,對(duì)細(xì)胞生長有明顯的影響。
處理:建議在培養(yǎng)基中添加抗生素,預(yù)防用藥比污染后用藥效果更好。清理掉所有污染的細(xì)胞,并重新對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)箱和細(xì)胞培養(yǎng)所用的耗材進(jìn)行高壓滅菌。


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真菌:一般培養(yǎng)基不會(huì)變渾濁,保持清亮,顯微鏡下可觀察到絲狀物,有的真菌剛開始會(huì)像細(xì)胞碎片,慢慢會(huì)長出黑色絲狀物,對(duì)細(xì)胞的生長有明顯的影響。


處理:一旦有真菌污染,建議丟棄所有被污染的細(xì)胞,并重新對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)箱和細(xì)胞培養(yǎng)所用的耗材進(jìn)行高壓滅菌。


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霉菌:一般培養(yǎng)基仍然清澈但顏色會(huì)變黃,顯微鏡下可觀察到絲狀物和團(tuán)塊狀漂浮物,有明顯的菌絲,在細(xì)胞培養(yǎng)后期會(huì)對(duì)細(xì)胞生長增殖有影響。
處理:建議扔掉已經(jīng)污染的細(xì)胞,用過氧乙酸擦拭培養(yǎng)箱,紫外線照射細(xì)胞間,并在培養(yǎng)基中添加兩性霉素,預(yù)防再次污染。


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原蟲:培養(yǎng)基有輕微渾濁,顯微鏡下可見點(diǎn)狀物增多,培養(yǎng)皿底變臟,用高倍鏡觀察可看到點(diǎn)狀物有輕微活動(dòng),一般不細(xì)胞活力。
處理:可以用緩沖溶液,如PBS多沖洗幾次。并注意實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié),更換新的培養(yǎng)基等。


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黑膠蟲:一般培養(yǎng)基維持清亮狀態(tài),低倍可觀察到黑色點(diǎn)狀,有時(shí)候像細(xì)胞碎片,高倍鏡可觀察到黑色點(diǎn)狀或桿狀物做布朗運(yùn)動(dòng)。往往和細(xì)胞密度相關(guān),細(xì)胞密度高,黑點(diǎn)少,對(duì)細(xì)胞影響較小。目前關(guān)于黑膠蟲說法不一,有人認(rèn)為是一些細(xì)菌或真菌污染。
處理:可以用緩沖溶液,如PBS多沖洗幾次,有一定的緩解作用。建議更換所有的培養(yǎng)基,用質(zhì)量好的血清,穿戴清潔的白大衣。同時(shí)對(duì)耗材、細(xì)胞培養(yǎng)箱滅菌,對(duì)細(xì)胞間進(jìn)行消毒。


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支原體:培養(yǎng)基一般無變化,有時(shí)在顯微鏡下也很難觀察到具體變化,有時(shí)可觀察到細(xì)胞膜及細(xì)胞間隙有很多不動(dòng)的黑點(diǎn)。對(duì)細(xì)胞的生長及狀態(tài)有所影響。
處理:建議對(duì)耗材、細(xì)胞培養(yǎng)箱滅菌,對(duì)細(xì)胞間進(jìn)行消毒。同時(shí)在培養(yǎng)基中添加支原體清除劑。


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