細胞污染是細胞培養(yǎng)過程中常見的問題,它會影響實驗結(jié)果的準確性和可靠性。以下是細胞污染的主要原因和相應(yīng)的處理方法:
一、細胞污染的原因
1. 操作環(huán)境不潔凈
-空氣因素:細胞培養(yǎng)室的空氣質(zhì)量差是導(dǎo)致污染的常見因素之一。如果沒有安裝高效空氣過濾器(HEPA),外界空氣中的微生物(如細菌、真菌孢子)就容易進入培養(yǎng)環(huán)境。此外,人員頻繁進出培養(yǎng)室、通風(fēng)系統(tǒng)不完善等也會增加空氣中微生物的含量。
- 臺面和儀器設(shè)備:細胞培養(yǎng)操作通常在超凈工作臺中進行,但如果超凈工作臺的濾網(wǎng)長時間未更換、紫外燈殺菌不che底或者操作臺面在使用前未進行充分清潔和消毒,表面殘留的微生物就會污染細胞。另外,培養(yǎng)箱、離心機等儀器設(shè)備內(nèi)部如果沒有定期清潔和消毒,也會成為污染源。
2. 實驗用品污染
- 培養(yǎng)基和試劑:培養(yǎng)基的原材料、配制過程或者儲存條件不當(dāng)都可能導(dǎo)致污染。例如,使用了過期的試劑、培養(yǎng)基在配制后沒有及時滅菌或者滅菌不che底,就會引入細菌、真菌等微生物。此外,血清是細胞培養(yǎng)中常用的添加成分,血清來源的動物如果本身攜帶病原體,也會污染培養(yǎng)基。
- 耗材:培養(yǎng)瓶、移液管、離心管等耗材在生產(chǎn)過程中如果沒有經(jīng)過嚴格的質(zhì)量控制,可能會帶有微生物?;蛘咴谑褂们埃@些耗材沒有進行適當(dāng)?shù)南咎幚?,如高溫滅菌、環(huán)氧乙烷滅菌等,也會造成污染。 3. 細胞來源污染
- 從其他實驗室獲取的細胞株如果沒有經(jīng)過嚴格的質(zhì)量檢測,可能本身就攜帶微生物或者病毒。另外,在原代細胞分離過程中,如果取材的組織或器官沒有進行che底的消毒處理,也會將外界的污染物引入細胞培養(yǎng)體系。
4. 操作人員操作不當(dāng)
- 無菌操作意識不足:操作人員沒有嚴格遵守?zé)o菌操作規(guī)范是導(dǎo)致細胞污染的重要人為因素。例如,在打開培養(yǎng)瓶、移液等操作過程中,沒有在酒精燈火焰附近進行,使微生物有機會進入培養(yǎng)體系;或者操作時雙手沒有進行充分消毒,將手上的細菌或真菌帶入細胞培養(yǎng)環(huán)境。
- 交叉污染:在同時處理多種細胞株時,如果沒有更換移液器槍頭、沒有對使用的工具(如鑷子、剪刀)進行充分消毒,可能會導(dǎo)致細胞株之間的交叉污染,使一種細胞株中的微生物傳播到另一種細胞株中。
二、細胞污染的處理方法
1. 細菌污染處理
- 觀察和判斷:細菌污染通常比較容易觀察到,在顯微鏡下可以看到細胞培養(yǎng)液變渾濁,有大量的細菌在游動。污染的細胞形態(tài)可能會發(fā)生改變,如細胞腫脹、破裂等。
- 處理措施:一旦發(fā)現(xiàn)細菌污染,最hao的做法是立即丟棄受污染的細胞和培養(yǎng)基,以防止細菌傳播到其他培養(yǎng)細胞。如果細胞非常珍貴,可以嘗試使用抗生素進行處理,但成功率較低。首先要確定污染的細菌種類,通過革蘭氏染色等方法初步判斷是革蘭氏陽性菌還是革蘭氏陰性菌,然后選擇針對性的抗生素。例如,對于革蘭氏陽性菌,可以使用青霉素、鏈霉素等;對于革蘭氏陰性菌,可以使用慶大霉素、卡那霉素等。將抗生素加入到新鮮的培養(yǎng)基中,按照合適的濃度(一般根據(jù)抗生素的說明書和經(jīng)驗確定)和細胞一起培養(yǎng),觀察細胞狀態(tài)是否有所改善。
2. 真菌污染處理
- 觀察和判斷:真菌污染在顯微鏡下可以看到絲狀的菌絲或者圓形的酵母菌。受污染的培養(yǎng)瓶內(nèi)表面可能會出現(xiàn)白色、黑色或綠色的菌斑,培養(yǎng)基也可能會變色。
- 處理措施:和細菌污染類似,一般建議直接丟棄受污染的細胞和培養(yǎng)基。如果要嘗試挽救,可使用抗真菌藥物,如兩性霉素B、氟康唑等。將藥物加入到新鮮培養(yǎng)基中,不過真菌污染比細菌污染更難處理,挽救成功的概率較低。
3. 支原體污染處理
- 觀察和判斷:支原體污染比較難以察覺,因為支原體體積很小,在普通顯微鏡下不容易觀察到。但是支原體污染會影響細胞的生長、代謝和基因表達等??梢酝ㄟ^專門的支原體檢測試劑盒(如PCR檢測試劑盒、熒光染色檢測試劑盒等)來確定是否存在支原體污染。
- 處理措施:如果檢測到支原體污染,有幾種處理方法。一種是使用抗生素,如環(huán)丙沙星、強力霉素等,將其加入培養(yǎng)基中處理一段時間。另一種是采用物理方法,如將細胞在無抗生素的培養(yǎng)基中培養(yǎng)數(shù)代,然后反復(fù)凍融細胞,使支原體失去活性。還可以使用專門的支原體清除試劑來處理細胞。
4. 交叉污染處理
- 觀察和判斷:如果細胞形態(tài)、生長特性等突然發(fā)生改變,或者在進行基因表達分析等實驗時發(fā)現(xiàn)細胞的基因特征與預(yù)期不符,就可能存在交叉污染。
- 處理措施:如果懷疑有交叉污染,首先要停止細胞的使用,然后通過細胞鑒定技術(shù)(如短串聯(lián)重復(fù)序列(STR)分析、染色體核型分析等)來確定細胞的真實身份。如果確實發(fā)生了交叉污染,最好重新獲取正確的細胞株進行培養(yǎng)。
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