细胞培养是生命科学研究中的常用技术手段,养好细胞是开启研究实验的第一步。但实际过程中往往会因为各种因素而导致细胞状态异常从而影响实验进度或导致者实验失败。因此学会观察细胞形态以及对细胞状态进行分析是做好科研的第一步。
细胞污染具有很多情况,最常见的是细菌污染,其他还包括真菌污染、支原体污染、黑胶虫污染、细胞之间的交叉污染等。
1.1细菌污染
细菌污染是比较容易识别的,由于细菌生长速度快,因此会在传代的12-24小时内爆发式增长导致培养基浑浊,细胞瓶内呈现细沙状,同时伴随Ph值改变,培养基颜色变黄。
拯救方法:可通过多次无菌PBS清洗后,增加双抗尝试挽救细胞,培养过程中勤换液,用无菌PBS清洗,当细胞状态稳定后且对培养基澄清透明无变化时,即挽救成功,否则放弃并对培养箱进行消毒处理。
1.2 真菌污染
真菌污染易发生于梅雨季节,且污染初期不易察觉,一般最少三天才会形成较大的菌斑。霉菌污染初期对细胞影响不大,也对培养基没有明显改变,但随着霉菌数量的增加会逐渐影响细胞的生长状态,导致细胞活力变差,影响最终实验结果。霉菌的污染的特征是出现絮状杂质,镜下可见呈细丝状的团状漂浮物,可看到明显的菌丝。有些真菌开始很像死细胞碎片,只是它很多很多的小块很清楚,呈珊瑚状,慢慢的会长出很细的黑色丝状物。真菌生长的比较慢,不象细菌那么容易被发现,但是一旦发现有它的存在细胞就很难救活了,建议直接舍弃重新复苏,并对培养箱和细胞房消杀处理。
1.3 支原体污染
据文献报道:支原体污染在储存细胞系中发生率约为 15%-35%,在生物制药行业中约为0.44%-6.70%。细胞被支原体污染后的共性表现为细胞增殖减慢、上清液澄澈、背景干净,这3点可以明确地排除真菌、细菌污染。在排除培养基因素以后,仍然有以上现象可初步判断为支原体污染,通过PCR检查可进行进一步确定。
拯救方法:对细胞培养箱、细胞房消杀处理,选用特异性的支原体杀除剂,清除污染,保护细胞
1.4 黑胶虫污染
黑胶虫及其分解复合物是一种常见的细胞污染物,与细胞共生,随细胞传代而传代,通常抗生素对其无效。黑胶虫与细胞 竞争性生长,对细胞生长不利,严重时导致细胞死亡。黑胶虫污染过程中培养基不浑浊,镜下观察细胞时,可发现细胞周围和培养液中有很多“小黑点”,且随着培养时间的延长,“小黑点”逐渐增多,更换培养液或洗涤细胞不能将其去除。
解决办法:有相关文献报道从黑胶虫中提取基因组DNA,鉴定出的黑胶虫为缺陷短波单胞菌属新菌株,命名为Brevundimonas sp. GYBL3,研究人员检测了黑胶虫的抗生素敏感性,发现黑胶虫对氯霉素、红霉素或四环素敏感,因此可尝试用其处理,若无效则建议放弃该批次细胞,并对培养箱消杀处理。目前对黑胶虫来源未有定论,现在主流认为黑胶虫是血清的问题,可以从新换一批次血清试一下。
1.5 细胞间交叉污染
细胞间的污染通常与同时培养多种细胞但在实验过程中未及时更换枪头导致细胞之间发生交叉污染。其特征是细胞状态不影响,培养基澄清,但镜下出现多种形态的细胞,可以考虑细胞间是否发生交叉污染。
解决办法;丢弃重新复苏。
总 结
细胞污染是实验过程中的常见难题,学会分析不同污染之间的特征有助于我们及时辨别细胞污染类型,对细胞进行拯救或者及时止损保证实验进度以及实验结果的可靠性。