細胞的細菌、真菌污染及排除
真菌污染是細胞培養過程中zui常見的一種,尤其在梅雨季節進行細胞培養更易污染。污染培養細胞的多為煙曲霉、黑曲霉、毛霉菌、孢子霉、白念珠菌、酵母菌等。霉菌污染后多數在培養液中形成白色或淺黃色漂浮物。一般肉眼可見,較易被發現,短期內培養液多不混濁,倒置顯微鏡下可見于細胞之間縱橫交錯穿行的絲狀、管狀、及樹枝狀菌絲,并懸浮飄蕩在培養液中。很多菌絲在高倍鏡可見到有鏈狀排列的菌珠;念珠菌或酵母菌形態呈卵形,散在細胞周邊和細胞之間生長。鏡下看時,要將培養瓶用酒精棉球擦干凈,以防止與瓶外尤其瓶底外面生長的菌絲相混淆。真菌污染后,細胞生長變慢,但zui后由于營養耗盡及毒性作用而使細胞脫落死亡。
真菌感染
細菌是一種原核細胞微生物,其大小以微米(μm)計。常見的污染細菌有革蘭氏陰性菌和大腸桿菌、假單胞菌等,革蘭氏陰性菌中白色葡萄球菌等比較常見。一旦發生細菌污染較易發現,多數情況下培養液短期內顏色變黃,表明有大量酸性物質產生,出現明顯混濁現象;有時靜置的培養液液體初看不混濁,但稍加振蕩,就有很多混濁物漂起。倒置顯微鏡下觀察,可見培養液中有大量圓球狀顆粒漂浮。必要時可取少量培養液涂片染色檢查以證實細菌種類;有的培養液改變不明顯而又疑有污染,可取出少量培養液用普通肉湯接種或用未加雙抗藥物的培養液接種,也可取10ml細胞懸液以100rpm離心5min,沉淀中加入無抗生素的培養液2ml,置于37℃培養,24h可得結果。污染后細胞發生病理改變,胞內顆粒增多、增粗,zui后變圓脫落死亡,造成試驗失敗和細胞株(系)丟失。
細菌污染
細菌和真菌污染多在傳代、換液、加樣等開放性操作之后發生,而且由于增生迅速,多再發生污染48h以內就已明顯。在實驗的zui初兩天密切觀察實驗樣品是否有污染發生,有利于及時采取措施予以補救或排除。
培養細胞一經污染,多數較難處理。如果污染細胞價值不大,宜棄之;有細胞株留存的或可購置的,可在尋找原因后*消毒操作室和二氧化碳培養箱(若發現真菌污染,可在污染孔內加入1mol/L氫氧化鈉或硫酸銅溶液處理)(具體操作方法可參考細胞培養污染的預防),復蘇或重新購置細胞,再培養。若污染細胞價值較大,又難于重新得到,可采用5~10倍于常用量的抗生素沖擊,加入高濃度抗生素后作用24~48h,再換入常規培養液,有時可能奏效。細胞培養中常用的抗生素及用量見下表。
常用抗生素用量和效應
抗生素 | 抗菌譜 | 濃度(量/mL) | ||
細菌 | 真菌 | 支原體 | ||
青霉素 | G+ | 100~1000u | ||
鏈霉素 | G- | 100~1000μg | ||
慶大霉素 | G+ /G- | + | 50~200μg | |
四環素 | G+ /G- | + | 10~50μg | |
卡那霉素 | G+ /G- | + | 100~1000μg | |
兩性霉素 | + | 常用2μg/mL | ||
制霉菌素 | + | 常用25μg/mL |
+表示效應程度
高濃度的抗生素和抗霉菌素可能對一些細胞系有毒性,因而,做劑量反應實驗確定抗生素和抗霉菌素產生毒性的劑量水平。這點在使用抗生素如兩性霉素B和抗霉菌素如泰樂菌素時尤其重要。下面是推薦的確定毒性水平和消除培養污染的實驗步驟。
1.在無抗生素的培養基中消化、計數和稀釋細胞,稀釋到常規細胞傳代的濃度。
2.分散細胞懸液到多孔培養板中,或幾個小培養瓶中。在一個濃度梯度范圍內,把選擇抗生素加入到每一個孔中。例如,兩性霉素B推薦下列濃度,0.25,0.50,1.0,2.0,4.0,8.0 mg/ml。
3.每天觀測細胞毒性指標,如脫落,出現空泡,匯合度下降和變圓。
4.確定抗生素毒性水平后,使用低于毒性濃度2~3倍濃度的抗生素的培養液培養細胞2~3代。
5.在無抗生素的培養基中培養細胞一代。
6.重復步驟4。
7.在無抗生素的培養基中培養4~6代,確定污染是否以已被消除。
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