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细胞培养需要注意的环境因素和营养条件有哪些

2022-06-11 10:45:34
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  细胞培养是指模拟内部环境(无菌、适宜的温度、pH和某些营养条件等)的方法。)在体外使其存活、生长、繁殖并维持其主要结构和功能。细胞培养技术可以是简单的单个细胞或几个分化的多细胞经过大量的细胞培养,细胞培养本身就是细胞克隆。细胞培养技术是细胞生物学研究方法中一项重要且常用的技术。通过细胞培养可以获得大量细胞,也可以用于研究细胞信号转导、细胞合成代谢、细胞生长和增殖。

  那么细胞培养需要注意的环境因素和营养条件有哪些呢?

  一、环境因素:

  1.无菌环境

  无毒和无菌是细胞体外培养的首要条件。在活细胞中,解毒系统和免疫系统可以抵抗微生物或其他有害物质的入侵。但在体外培养过程中,细胞缺乏免疫系统的保护,从而失去了对微生物的防御能力和对有害物质的解毒能力。为了保证细胞能够在体外生长和繁殖,必须保证无菌工作区、良好的个人卫生、无菌试剂和培养基以及无菌操作。

  常见的微生物污染包括支原体、细菌和真菌。支原体无致死毒性,可与细胞长期共存,对细胞有潜在影响,但体积小,不易识别。可通过地衣红或Hoechst33342染色检测。细菌繁殖快,可以在短时间内放大,产生毒素杀死细胞。真菌种类很多,肉眼可见,漂浮在培养面上,可以是丝状、管状、树枝状。

  2.合适的温度

  一般哺乳动物和家禽细胞体外培养的适宜温度为37 ~ 38℃,不适宜的环境温度会影响细胞的生长。细胞对低温的耐受性强于对高温的耐受性。低温下,细胞的代谢活性和有丝分裂能力下降。如果温度不低于0℃,虽然细胞代谢受到影响,但没有损伤。在25 ~ 35℃时,细胞生长缓慢。但如果在40℃下放置几个小时,不仅不利于细胞的存活和生长,甚至会导致细胞死亡。

  3.适当的渗透压

  高渗溶液或低渗溶液可引起细胞的皱纹、肿胀和破裂。因此,渗透压是细胞体外培养的重要条件之一。大多数体外培养的细胞对渗透压都有一定的耐受力。在实践中,260 ~ 320 mmol/L的渗透压可应用于大多数细胞。

  4.气体环境和pH值

  体外细胞培养需要理想的气体环境,氧气和二氧化碳是细胞存活的必要条件。参与氧细胞的三羧酸循环,为细胞生存、代谢和合成提供能量;二氧化碳不仅是细胞的代谢产物,也是细胞生长的必需成分,而且与维持培养液的pH值有关。大多数细胞适宜的pH范围是7.2 ~ 7.4。在开放式培养中,5%的二氧化碳气体是合适的。

  二。营养状况:

  1.培养基

  细胞培养基含有细胞生长所需的各种营养物质,包括碳水化合物、氨基酸、无机盐、维生素等。根据不同细胞的营养需求,有多种合成培养基可供选择。

  2.其他添加成分

  除了各种合成培养基提供的基本营养外,还要根据不同的细胞和不同的培养目的添加其他成分,如血清、因子等。血清提供细胞外基质、生长因子、转铁蛋白等重要物质,常用胎牛血清。血清的比例要根据不同的细胞和不同的研究目的来确定。10% ~ 20%的血清能维持细胞的快速生长和增殖,称为生长培养基。为了维持细胞的缓慢生长或永生,可加入2% ~ 5%的血清,称为维持培养基。但血清中也有对细胞生长繁殖有害的物质,如补体、免疫球蛋白和一些生长抑制剂。成分不清,影响结果分析;不同动物和批次的血清活性差异较大,影响培养效果的稳定性。谷氨酰胺是细胞生长的重要氮源,在细胞生长和代谢过程中起着重要作用。但由于谷氨酰胺不稳定,在溶液中易降解,在4℃下7天后可分解50%左右,所以需要在使用前添加。

  目前常用的实验技术如细胞模型、药物毒性筛选、原代细胞分离培养、血管生成、线粒体膜电位实验、三维器官培养等,都是基于细胞培养环境和营养条件。

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