預防細胞污染及污染后對策
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發(fā)布時(shí)間:2016-11-09
污染向來(lái)是在細胞培養中的大問(wèn)題。預防或治理污染是細胞培養成功的關(guān)鍵因素。我們在細胞培養時(shí),在開(kāi)始階段就要十分重視污染問(wèn)題,否則會(huì )前功盡棄,這樣不僅浪費時(shí)間,也會(huì )浪費人力、物力。
(一) 有哪幾類(lèi)污染?
在細胞培養過(guò)程中的污染不只是指微生物,而且還包括所有混入培養環(huán)境中的、對細胞生存有害或造成細胞不純的物質(zhì),包括生物和化學(xué)物質(zhì)。
1、細菌污染
細菌污染是實(shí)驗室細胞培養中常見(jiàn)的污染,即使在細胞培養液中加入了抗菌素,也可能因為操作不慎而引起污染。最常見(jiàn)的有革蘭氏陽(yáng)性菌,如枯草桿菌以及大腸桿菌、假單胞菌等革蘭氏陰性菌,其中又以白色葡萄球菌較常見(jiàn)。培養細胞受細菌污染后,會(huì )出現培養液變混濁,pH改變。污染后細胞發(fā)生病理改變,胞內顆粒增多、增粗,最后變圓脫落死亡。
2、真菌污染
真菌污染是細胞培養過(guò)程中最常見(jiàn)的一種,最常見(jiàn)的真菌有煙曲霉、黑曲菌、孔子霉、毛霉菌、白色念珠菌和酵母菌。培養細胞受真菌污染后,可見(jiàn)培養液中漂浮著(zhù)白色或淺黃色的小點(diǎn),有的散在生長(cháng),培養液一般不發(fā)生混濁;倒置顯微鏡下可見(jiàn)絲狀、管狀或樹(shù)枝狀的菌絲縱橫交錯在細胞之間或培養基中,有的呈鏈狀排列。
真菌污染后,細胞生長(cháng)變慢,但最后由于營(yíng)養耗盡及毒性作用而使細胞脫落死亡。
3、支原體污染
支原體是介于細菌與病毒之間能獨立生活的最小微生物,最小直徑0.2μm,一般過(guò)濾除菌無(wú)法去除它,光鏡下難以看清它的形態(tài)結構。開(kāi)始不易發(fā)現,能在偏堿條件下生存,對青霉素有抗藥性。多吸附于細胞表面或散在于細胞之間。
培養細胞受支原體污染后,部分敏感細胞可見(jiàn)細胞生長(cháng)增殖變慢,部分細胞變圓,從瓶壁脫落。但多數細胞污染后無(wú)明顯變化,或略有變化,若不及時(shí)處理,還會(huì )產(chǎn)生交叉污染。
4、病毒污染
組織細胞培養過(guò)程中,如果沒(méi)有除去潛在的病毒,就會(huì )產(chǎn)生病毒污染。目前,從原代猴腎細胞的培養中已發(fā)現不少于20種血清性病毒。管病毒污染的細胞不影響原代培養,但生產(chǎn)疫苗是不安全的。因此,潛在病毒是細胞大量生產(chǎn)和疫苗、干擾素等生物制品制作中的難題。
5、非同種細胞污染
由于細胞培養操作時(shí)各細胞株所需的器材和溶液沒(méi)有嚴格分開(kāi),往往會(huì )使一種細胞被另一種細胞污染。目前,世界上已有幾十種細胞都被HeLa細胞所污染,致使許多實(shí)驗宣告無(wú)效。
細胞培養物所造成的化學(xué)成分的污染也偶有發(fā)生,大多是由于細胞培養所需物品清洗消毒不徹底而帶入一些有毒化學(xué)物質(zhì)所致。
(二)污染類(lèi)型的區別
1、細菌、真菌污染的檢測
(1) 肉眼觀(guān)察----細菌、真菌污染常在傳代、換液、加樣等開(kāi)放性操作之后發(fā)生,而且增生迅速,若有污染,在48小時(shí)內可明顯觀(guān)察到,例如培養液變混濁,或略加振蕩有很多漂浮物漂起。
(2) 接種觀(guān)察----用普通肉湯接種或用未加雙抗藥物的培養液接種,也可發(fā)現是否有污染。
(3) 鏡下觀(guān)察----倒置顯微鏡的高倍鏡下可見(jiàn)培養液中有大量圓球狀顆粒漂浮,即為細菌污染。細胞之間有絲狀、管狀、樹(shù)枝狀或卵形的物質(zhì)常為真菌污染。
2、支原體污染的檢測
(1) 相差顯微鏡觀(guān)察----接取少許培養液滴在載物片上,再蓋上蓋片觀(guān)察,支原體在鏡下呈暗色微小顆粒,多位于細胞與細胞之間,有時(shí)可見(jiàn)類(lèi)似于布朗運動(dòng)的表現。
注意與細胞破碎溢出的內容物如線(xiàn)粒體等相區別。
(2) 熒光染色法觀(guān)察----熒光染料Hoechst33258,此染料能與DNA特異地結合,可使支原體內的DNA著(zhù)色,熒光顯微鏡下支原體呈綠色小點(diǎn),散在于細胞周?chē)蚋接诩毎砻妗?
(3) 電鏡檢測----條件許可,可用掃描電鏡或透射電鏡觀(guān)察。一般在細胞培養48~72小時(shí),細胞接近匯合前,用胰酶消化細胞制成細胞懸液后進(jìn)行固定、包埋、切片后才能進(jìn)行觀(guān)察。
(4) 培養檢測----細胞懸液5mL加入45mL支原體肉湯培養基,培養14天后觀(guān)察肉湯培養有無(wú)霧狀沉淀,然后取0.5ml加入已冷卻到50℃的培養基中,再用瓊脂培養基做分離培養,37℃培養3天觀(guān)察有無(wú)“荷包蛋”菌落出現。
3、病毒的檢測
(1) 應用電鏡技術(shù)快速診斷動(dòng)物病毒病
(2) 逆轉錄_聚合酶鏈反應RT_PCR檢測病毒
(三)污染清除方法
培養細胞一經(jīng)污染,多數較難處理。如果污染細胞價(jià)值不大,宜棄之;在尋找原因后徹底消毒操作室,復蘇或重新購置細胞,再培養。
污染細胞價(jià)值較大,又難于重新得到,可采取以下辦法清除。
1、細菌和真菌的清除
抗生素對殺滅細菌較有效。聯(lián)合用藥比單獨用藥效果好。預防用藥比污染后再用藥效果好。
預防用藥一般用雙抗生素,污染后清除用藥需采用大于常用量5~10倍的沖洗法,于加藥后作用24~48小時(shí),再換常規培養液。此法在污染早期有效。
2、支原體的清除
(1) 用MRA處理 -----
用MRA(Mycoplasma Removal Agent)處理細胞,每4天換一次液,連續處理15天以確保細胞純潔健康,效果好。
(2) 用清洗純化法清除支原體污染的方法 -----
細胞營(yíng)養馴化→優(yōu)質(zhì)細胞群的篩選→細胞清洗→反復離心洗滌。
其原理是利用離心力、細胞、微生物質(zhì)量和懸液的浮力差達到清除支原體的目的。由于支原體個(gè)體小且除發(fā)酵支原體外多為細胞外寄生,所以通過(guò)反復洗滌細胞和低速離心換液使其中潛在的支原體 數量降低至極限.
如結合敏感抗生素的抑殺作用,可達到更好的效果。
(3) 藥物輔助加溫處理 -----
先用藥物處理后,再將污染的組織培養物放在41℃培養18小時(shí),可殺死支原體,但對細胞有不良影響。
(4) 使用支原體特異性血清
用5%的兔支原體免疫血清可去除支原體污染,因特異抗體可抑制支原體生長(cháng),故經(jīng)抗血清處理后11天即轉為陰性,并且5個(gè)月后仍為陰性。
但此法比較麻煩,不如用抗生素方便、經(jīng)濟。
(四)污染的預防
預防是防止細胞培養過(guò)程中發(fā)生污染的最好辦法。只有預防工作做在前,才能將發(fā)生污染的可能性降到最小程度。
一般預防可從以下幾方面著(zhù)手:
1、添加抗生素
2、從物品、用品消毒滅菌著(zhù)手 -----
細胞培養所用物品清洗、消毒要徹底,各種溶液滅菌除菌要仔細,并在無(wú)菌試驗陰性后才能使用。操作室及剩余的無(wú)菌器材要定期清潔消毒滅菌。
3、從操作者做起 -----
(1) 進(jìn)無(wú)菌室前要用肥皂洗手,按規定穿隔離衣。工作開(kāi)始要先用75%酒精棉球擦手、擦瓶口和燒灼瓶口。
(2) 操作者動(dòng)作要輕,必須在火焰周?chē)鸁o(wú)菌區內打開(kāi)瓶口,并將瓶口轉動(dòng)燒灼。操作時(shí)盡量不要談話(huà),若打噴嚏或咳嗽應轉向背面。
(3) 操作時(shí)要常更換吸管,一旦發(fā)現吸管口接觸了手和其他污染物品應棄去。實(shí)驗完畢用消毒水浸泡的紗布擦臺面。
4、防止細胞交叉污染 -----
(1) 在進(jìn)行多種細胞培養操作時(shí),所用器具要嚴格區分。
(2) 在進(jìn)行換液或傳代操作時(shí),注射器和滴管不要觸及細胞培養瓶瓶口,以免把細胞帶到培養液中污染其他細胞。 '
(3) 細胞一旦購置或從別處引入,均應及早留種凍存,一旦發(fā)生污染可重新復蘇培養。
5、無(wú)菌室的徹底消毒 -----
(1) 0.1%新潔爾滅全面徹底擦洗無(wú)菌室;
(2) 甲醛熏蒸法:甲醛是一種廣譜滅菌劑菌,其水溶液和氣休對各種細菌、芽孢及真菌等微生物均有殺滅作用。
(3) 細胞培養,首先要避免污染,但在細胞培養過(guò)程中,有了污染用適當的方法清除,這樣也可以保證細胞培養的成功。