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細(xì)胞培養(yǎng)的環(huán)境及條件

更新時間:2021-12-09  |  點擊率:831

細(xì)胞培養(yǎng)(cell culture)是指在體外模擬體內(nèi)環(huán)境(無菌、適宜溫度、酸堿度和一定營養(yǎng)條件等),使之生存、生長、繁殖并維持主要結(jié)構(gòu)和功能的一種方法。細(xì)胞培養(yǎng)也叫細(xì)胞克隆技術(shù),在生物學(xué)中的正規(guī)名詞為細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。不論對于整個生物工程技術(shù),還是其中之一的生物克隆技術(shù)來說,細(xì)胞培養(yǎng)都是一個必bu可少的過程,細(xì)胞培養(yǎng)本身就是細(xì)胞的大規(guī)??寺?span style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; color: rgb(51, 51, 51); --tt-darkmode-color: #A3A3A3;">。細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)可以由一個細(xì)胞經(jīng)過大量培養(yǎng)成為簡單的單細(xì)胞或極少分化的多細(xì)胞,這是克隆技術(shù)必bu可少的環(huán)節(jié),而且細(xì)胞培養(yǎng)本身就是細(xì)胞的克隆。細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是細(xì)胞生物學(xué)研究方法中重要和常用技術(shù),通過細(xì)胞培養(yǎng)既可以獲得大量細(xì)胞,又可以借此研究細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞的合成代謝、細(xì)胞的生長增殖等

環(huán)境因素

1.無菌環(huán)境

無毒和無菌是體外培養(yǎng)細(xì)胞的首要條件。細(xì)胞在活體內(nèi),解毒系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)可抵抗微生物或其他有害物質(zhì)的入侵,但細(xì)胞在體外培養(yǎng)的過程中,缺乏機體免疫系統(tǒng)的保護(hù)而喪失對微生物的防御能力和對有害物質(zhì)的解毒能力。為保證細(xì)胞能在體外環(huán)境中生長繁殖,必須要確保無菌工作區(qū)域、良好的個人衛(wèi)生、無菌試劑和培養(yǎng)基以及無菌操作。

常見的微生物污染有支原體、細(xì)菌、真菌。支原體無致死毒性,可與細(xì)胞長期共存,對細(xì)胞有潛在影響,但體積小,不易鑒別,可借助于地衣紅或Hoechst33342染色來進(jìn)行檢測。細(xì)菌增殖快,在短時間內(nèi)即可大量擴增,并產(chǎn)生毒素殺死細(xì)胞。真菌的種類繁多,肉眼可見,漂浮于培養(yǎng)液面上,可呈絲狀、管狀或樹枝狀等。

2.合適的溫度

一般哺乳類與禽類細(xì)胞在體外培養(yǎng)的適宜溫度是37~38℃,不適宜的環(huán)境溫度會影響細(xì)胞的生長。細(xì)胞對低溫的耐受能力要強于對高溫的耐受能力,在低溫下,細(xì)胞的代謝活力及核分裂能力降低。若溫度不低于0℃,雖然細(xì)胞代謝受到影響,但無損傷作用;25~35℃時,細(xì)胞以緩慢的速度生長;但若被置于40℃數(shù)小時,則不僅不利于細(xì)胞生存、生長,甚至可導(dǎo)致其死亡。

3.適宜的滲透壓

高滲溶液或低滲溶液會引起細(xì)胞發(fā)生褶皺、腫脹、破裂。因此,滲透壓是體外培養(yǎng)細(xì)胞的重要條件之一。多數(shù)體外培養(yǎng)的細(xì)胞對滲透壓都有一定的耐受能力,實際應(yīng)用中,260~320mmol/L的滲透壓可適用于大多數(shù)細(xì)胞。

4.氣體環(huán)境與pH

細(xì)胞的體外培養(yǎng)需要理想的氣體環(huán)境,氧氣、二氧化碳是細(xì)胞生存的必要條件。氧氣參與細(xì)胞的三羧酸循環(huán),為細(xì)胞生存、代謝與合成提供能量;二氧化碳既是細(xì)胞的代謝產(chǎn)物,是細(xì)胞生長的必需成分,又與維持培養(yǎng)液的pH有關(guān)。大多數(shù)細(xì)胞適宜的pH范圍往往是7.2~7.4。在開放式培養(yǎng)中,以5%的二氧化碳?xì)怏w比例為宜。 [1]

營養(yǎng)條件

1.培養(yǎng)基

細(xì)胞培養(yǎng)基包含細(xì)胞生長所需的各種營養(yǎng)物質(zhì),包括碳水化合物、氨基酸、無機鹽、維生素等。針對不同細(xì)胞的營養(yǎng)需求,有多種合成培養(yǎng)基可供選擇,如EBSS、Eagle、MEM、RPMll640、DMEM等。

2.其他添加成分

在各種合成培養(yǎng)基提供基礎(chǔ)營養(yǎng)物質(zhì)之外,還需根據(jù)不同細(xì)胞和不同的培養(yǎng)目的添加其他成分,如血清、因子等。

血清提供的是細(xì)胞外基質(zhì)、生長因子和轉(zhuǎn)鐵蛋白等重要物質(zhì),常用的是胎牛血清。要根據(jù)不同的細(xì)胞和不同的研究目的決定添加血清的比例。10%~20%的血清能維持細(xì)胞較快的生長增殖速度,稱為生長培養(yǎng)液;為維持細(xì)胞緩慢生長或不死,添加2%~5%的血清即可,稱為維持培養(yǎng)液。但血清中也存在有害于細(xì)胞生長和繁殖的物質(zhì),如補體、免疫球蛋白和一些生長抑制因子;成分不明確,影響對結(jié)果的分析;不同動物、不同批次的血清活性差別較大,影響培養(yǎng)效果的穩(wěn)定性。

谷氨酰胺是細(xì)胞生長重要的氮源,在細(xì)胞生長代謝過程中起重要作用,但由于谷氨酰胺在溶液中很不穩(wěn)定容易降解,4℃下放置7天即可分解約50%,故谷氨酰胺需在使用前添加。

科研實驗中,細(xì)胞的體外培養(yǎng)一直是一個重要環(huán)節(jié)。細(xì)胞要養(yǎng)好,就要用好血清,如Ausbian®特級胎牛血清,它適合各種細(xì)胞培養(yǎng),尤其適合難養(yǎng)細(xì)胞,如:干細(xì)胞、肝細(xì)胞,神經(jīng)細(xì)胞,原代培養(yǎng)、細(xì)胞融合、轉(zhuǎn)染細(xì)胞等。

Ausbian®特級胎牛血清所有血清出廠前,均經(jīng)過嚴(yán)格質(zhì)控,每個批次附有詳細(xì)完整的《檢測報告》,包括:品名,貨號,批號,血源地,生產(chǎn)日期,保質(zhì)期,pH值、滲透壓、血紅蛋白、總蛋白、球蛋白、IgG、內(nèi)毒素、無菌檢查(細(xì)菌、真菌、支原體)、病毒檢查(如BVD、牛腺病毒、細(xì)胞病變效應(yīng)等)、促細(xì)胞生長能力、細(xì)胞毒性、BVD-1/2抗體檢查等。

實驗人對于新批次血清,應(yīng)認(rèn)真審閱《檢測報告》,做好試用前篩選第一步。(如何看懂《檢測報告》,可登陸“締一生物"網(wǎng)站,留言技術(shù)部,得到免費幫助。)


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