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细胞实验中如何避免细胞污染(预防污染要做哪些操作)

2023-02-24 10:23:27
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  1、细胞污染对实验的影响

  一旦发生细胞污染实验必须要重新做,这样即浪费工作时间,也增加实验成本,降低实验重复性。而且以污染细胞和未污染细胞为基础进行试验时,有可能得到的实验结果完全不同。更为严重的是,如果你所研究的细胞是另外一种细胞的话,那所做的所有工作可能会一文不值。

  目前,学术界对细胞污染的报道越来越多。《The Scientist》期刊的 2008 年 9 月 16 日期发表了 Megan Scudellari 撰写的题为 A case of mistaken identity 的文章,文中指出现已发表的 650 多项研究中所用的乳腺癌细胞可能并不是真正的乳腺癌细胞。

  《Nature》于 2009 年发表了一篇以 Identity crisis 为题的社论文章,发表了一株细胞系约 18%-36% 的污染事件。时至今日,遭污染的细胞系已经进入上千家实验室,并且多家实验室发表的论文所使用的就是这一细胞系。

  Josephine Nefkens 研究所的分子生物学家 Winand Dinjens 发现,在 13 株食管腺癌细胞系中,其中 3 株,SEG-1,BIC-1 和 SK-GT-5 被污染,这些细胞株混合有其他癌细胞。

  对于大多数细胞来说,可通过 DNA 测序或 STR 技术来鉴定细胞系是否被污染。

  2、细胞污染的种类

  细胞污染一般可分为微生物污染和真核生物污染。

  微生物污染:细菌、真菌或酵母的污染很容易辨识,直接可通过培养基颜色变化、显微镜下观察便可判断。如细菌污染后细胞培养基变黄色,而且镜下有小黑点,且有规律的运动。而酵母污染后培养基变紫色,镜下可见透明、且连成一串的圆形。但如果是支原体污染的话,由于最开始支原体生长缓慢,而且显微镜下难以看出,因此很难发现。

  真核生物:真核细胞污染是指一种细胞污染了另外一种细胞,主要发生在操作不当,尤其是长时间进行某些细胞系的研究而传代时。目前越来越多的科研人员发现了细胞间污染这一被忽略的问题。据不完全统计,约有 15-20% 的细胞存在细胞间污染。

  3. 如何预防污染

  对于细胞培养实验室来说,最重要的是杜绝一切可能的污染源。污染的来源可分为直接和间接两类。直接污染指使用试剂带来的污染或者所培养的细胞已经被污染。间接污染可能来自于实验室、实验设备或者我们自己本身。因此如何预防污染的发生是细胞实验室日常工作的重中之重。

  如果实验室引入一种新的细胞,或者一直培养保存的细胞,但对保存细胞从未检测过,就有可能给实验室带来污染。因此使用前先检测新引入细胞株,或检测保存细胞是否纯净无污染。对于培养基等试剂的选择,必须在符合 GMP/GLP 规定的厂房生产,并且需要对血清进行常规污染检测,以及建立良好的分装习惯和体系。而且实验室是否保持洁净,实验设备是否保持无菌,以及操作环节的正确操作,都可避免污染产生。因此必须遵照严格的无菌操作规范和管理。

  1) CO2 培养

  选择具有无风扇设计、一体成型的培养箱体,便于清洁,并大大减少污染源。其次可能的话 ,使用具有自动灭菌功能培养箱,即铜质箱体。对于日常使用来说,至少每月清洁培养箱一次,并尽量减少门打开次数,避免对温度、培养基中 pH 值调节的影响。

  2) 合适的移液工具

  如果移液操作过程误操作,那么分装样品有可能存在污染。因此选择合适的移液器和高品质耗材,是确保分装样品洁净的保证。跟实验室常用的双按钮移液器相比,单按钮移液器能更好的减少气溶胶污染,因为单按钮移液器打出吸头时活塞无需回弹,而且直接按下去。

  3) 具有生物安全柜功能的滤芯吸头

  移液操作中除移液器外,还可通过使用滤芯吸头来降低气溶胶污染。Eppendorf 的滤芯吸头具有两层滤芯和不同孔径,确保超高的阻隔效率。 其滤芯性能符合 EN 1822 标准 (空气过滤的级别),具有 HEPA E12 级的过滤性能。

  4) 使用培养瓶培养细胞,尤其是透气盖培养瓶

  相比培养皿或培养板,培养瓶只有瓶口可以与外界联通,因此减少外界气体及微生物与培养细胞接触,减少污染几率。具有滤膜的透气瓶盖,可更加有效的防止细菌、病毒,以及支原体等的污染。Eppendorf 培养瓶透气盖的滤膜具有多种孔径,且瓶盖可侧立放置,有效地阻隔微生物及气溶胶污染。

  5) 可重复密封的包装

  细胞培养耗材必须是无菌、无热源的,因此能够重复密封的耗材包装是未使用耗材无菌保存的保证。Eppendorf 细胞培养耗材具有重复密封、可压缩的包装,无需工具便可方便打开或密封,确保产品无菌,并提高实验室管理。

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