2024/10/6 12:09:00

温度

一般细胞体外培养的适宜温度是37~38℃。温度过高或过低都会影响到细胞的生长。细胞耐受低温的能力比抗热的能力强,在低温下,细胞的代谢活力及核分裂降低。

1.温度不低于0℃时,虽影响细胞代谢,但并无伤害作用;

2.把细胞置于25~35℃时,细胞仍能生存和生长,但速度减缓;

3.放在40℃数小时后,再置回37℃培养细胞仍能继续生长;

4.如果在40℃下暴露时间太长,对细胞生长不利,甚至变圆脱落于瓶壁;

若温度过低,在降到冰点以下时,细胞因胞外水和胞质结冰而受损死亡;

但若向培养液中加入甘油或二甲亚砜等保护剂,置于液氮中,可起保护作用,此时细胞可耐受-70℃以下温度,能长期储存,解冻后细胞复苏,仍能继续生长增殖,细胞生物性状不受任何影响。此为保存细胞的主要手段。

 

渗透压

细胞在高渗溶液或低渗溶液中,可以立即发生皱缩或肿胀、破裂。所以,渗透压是体外培养细胞的重要条件之一。哺乳动物和其他动物组织细胞体外培养的渗透压的维持主要与NaCl有关,理想的渗透压因细胞的类型及种族而异,人血浆渗透压为290mmol/L,被视为是体外培养人类细胞的理想渗透压。哺乳类动物细胞的渗透压一般为290~300mmol/L。人胚肺成纤维细胞为250~325mmol/L,鼠则为310mmol/L左右。在实际应用中,260~320mmol/L的渗透压可适于大多数细胞。体外培养细胞需要理想的气体环境。

 

氧和二氧化碳

氧和二氧化碳是细胞生存必需的条件之一。氧参加细胞的三羧酸循环,产生能量以供给细胞生长、增殖和合成各种所需成分。采用开放式培养时(碟皿或培养瓶松盖培养或培养板培养),一般要把细胞置于95%空气加5%二氧化碳的混合气体环境中。

CO2既是细胞的代谢产物,又是细胞生长所必需的成分,并与维持培养液的pH有关。在密闭瓶中CO2浓度偏低的情况下,细胞容易生长;一般不能低于1%,否则有损细胞。CO2增加将使pH下降。大多数细胞适于在pH6.8~pH7.4条件下生长,低于pH6.8或高于pH7.6对细胞有害,甚至退变或死亡。

各种细胞对pH的要求不尽相同。一般原代培养细胞对pH的变动耐受性差,永生性细胞系和恶性细胞对pH的变动耐力强。但总的来说,细胞对碱性不如对酸性的变化耐受,偏酸的条件比偏碱的环境对细胞生长有利。

 

可见光

可见光的各种有色光能引起细胞退变,延长核分裂的间期,还可显著降低贴壁细胞的附壁能力。因此,体外培养细胞应避免日光直接照射,最好在黑暗中进行培养或短期存放。

 

紫外线

弱紫外线下耐受能力强的细胞变化不大,但对敏感的细胞有损害。紫外线强时,新分离的细胞显示:

1.不能进行完全的有丝分裂;

2.在有丝分裂时增加了脱水收缩;

3.在有丝分裂时细胞质的起泡减少;

 

放射线

X射线对细胞有明显损伤;

β射线可影响细胞核的分裂;

γ射线使核分裂数减少并出现不正常的核分裂,可使细胞死亡;

 

超声波和振动

在超声波振动下,细胞很快会破裂,开始是胞质发生紊乱的流动,原生质胶体结核也有明显变化,细胞致死的原因是由于产生空化作用所致。

 

搅拌转速

当悬浮搅拌培养细胞时,搅拌速度既不能太快,也不能太慢。如太慢,细胞易结团、下沉和贴壁,氧气混合效果差,不利于细胞在悬浮状态下增殖; 如果太快,容易起泡沫,细胞易窒息致死,同时,强烈地搅动易使细胞因机械损伤而破裂。

 

细胞污染类型

引用几款比较经典的培养基举例:

1.细菌污染

肉眼可见培养瓶底部有一层白色的薄膜,培养基浑浊变酸变黄呈云雾状,镜下观察有自由行动的颗粒,细胞状态差、基本死亡、看不到正常细胞形态。在高倍镜下看到的有可能是一些细胞状态不好分泌的杂质,也有些是细胞凋亡后的碎片。

2.霉菌污染

培养液清亮,肉眼看到培养瓶有团块的霉菌斑/菌落,可见絮状漂浮物,显微镜下看到霉菌的菌丝,呈细束纤维状或较为密集的孢子团块,呈细丝竹节管状;污染初期pH稳定,严重后迅速升高。

3.酵母菌污染

像细菌污染一样,被酵母污染的培养物溶液也会变浑浊,特别是在污染的后期尤为明显。被酵母污染的培养物的pH前期几乎没有变化,污染加重时pH通常会增加。在显微镜下,酵母表现为单个卵形或球形颗粒。

4.白色念珠菌污染

肉眼看到培养瓶颜色变得浑浊,显微镜下看到一串一串的白色念珠菌。

5.支原体污染

细胞会长的慢,量少时培养基不会浑浊,对细胞影响较小,但支原体增殖速度快,逐渐影响细胞生长,细胞边缘不清晰,培养基逐渐浑浊。支原体在没做特殊处理的情况下无法用普通光镜观察到,只能买个支原体检测试剂盒定期检测一下/支原体抑制剂处理、日常预防。

 6.真菌污染

细胞培养基清亮不变色,镜下可见毛毛的白色丝状漂浮物,慢慢的会长出很细的黑色丝状物。真菌生长的比较慢,不像细菌那么容易被发现,但是一旦发现有它的存在细胞就被污染了,也很难救活了。

7.病毒

病毒是最难检测的污染物,但除非它们是致细胞病变的,否则对其宿主细胞几乎没有影响。已在用于组织培养和细胞系的牛血清中检测到病毒污染物,包括牛病毒性腹泻病毒(BVDV)、牛疱疹病毒(BHV)、牛副流感病毒3和流行性出血性疾病。因为BVDV广泛存在于血清中,它可能存在于许多细胞系中,除非培养物已经在严格测试的血清或非牛来源的血清中生长。多种方法已被用于鉴定病毒,包括鉴定易感细胞中的细胞病变效应、血液吸附、电子显微镜和免疫荧光,但最近开发了基于PCR的技术来检测这些病毒。

 

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