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發布時間：2023/5/26 8:47:27 閱讀次數：419
生物污染 Science & Technology 01 簡介 Science & Technology 細胞培養物污染往往是細胞培養實驗室中最常見的問題,有時會造成非常嚴重的后果.細胞培養污染物可分為兩大類,一類是化學污染物,如培養基 血清和水中的雜質,包括內毒素 增塑劑和洗滌劑,另一類是生物污染物,如細菌 霉菌 酵母 病毒和支原體,以及其他細胞系的交叉污染.雖然污染無法完全消除,但可以通過全面了解其來源并遵循良好的無菌技術來降低污染的發生頻率和嚴重性.這里將概述主要的生物污染類型. Science Technology
01 細菌 Science & Technology 細菌是一大類普遍存在的單細胞微生物.細菌的直徑通常只有幾微米,其形狀多樣,如球狀 桿狀和螺旋狀等.由于分布廣泛 生長迅速和體積大小等特點,細菌以及酵母和霉菌是細胞培養中最常見的生物污染物.細菌污染在培養物感染后幾天內就很容易被肉眼觀察到；受感染的培養物通常會變得渾濁,有時表面會有一層薄膜.經常還會出現培養基的pH值突然下降的情況.在低倍顯微鏡下,細菌以細小顆粒的形式出現在細胞之間,在高倍顯微鏡下觀察可以分辨出單個細菌的形狀.下面的模擬圖像顯示了貼壁培養的293細胞被大腸桿菌污染.
02 酵母 Science & Technology 酵母是真菌界中的單細胞真核微生物,大小從幾微米（常見）到40µm（罕見）不等.與細菌污染一樣,被酵母污染的培養物會變得混濁,尤其是在污染的后期.被酵母污染的培養物,其pH值幾乎沒有變化,通常直到污染嚴重時,pH值才會升高.在顯微鏡下,酵母呈單個卵球形或球形顆粒,可能還會出芽產生更小的顆粒.下面的模擬圖像顯示了貼壁293細胞鋪板24小時后被酵母感染的情況. 03 黑膠蟲 Science & Technology 黑膠蟲是一種生物還是非生物,學術界至今還有爭議.這里我們暫且將其認作是一種微生物.黑膠蟲污染主要來源于血清.黑膠蟲的出現常在培養條件改變 細胞接種密度降低 細胞狀態不佳時顯現并使實驗中斷,尤其在凍存細胞復蘇時可造成大量細胞死亡.黑膠蟲生長與細胞的生長有此消彼長的關系,即當細胞狀態好時小黑點會相應的減少；反之則增加,似乎有細胞競爭生長的關系. 黑膠蟲污染的特點是起初對細胞并無影響,當達到一定數量時則會影響細胞生長.受黑膠蟲污染的細胞液通常清亮無變化,在高倍顯微鏡下可以觀察到點狀片狀的游動小體,做布朗運動.
04 支原體 Science & Technology 支原體是最小的（0.3 μm）能夠自我復制的有機體,倒置顯微鏡下通常觀察不到.支原體沒有細胞壁,對常用的抗生素不敏感.支原體感染是極為不易察覺的,可能直到出現了可以觀察到的病變或發現細胞正常功能喪失的時候,才意識到是發生了支原體感染.一些生長緩慢的支原體可在培養物中持續存活,而不會導致細胞死亡,但它們可以改變培養體系中宿主細胞的行為和代謝.慢性支原體感染的可能表現包括：細胞增殖率降低 飽和密度下降以及懸浮培養物凝集；但是,檢測支原體污染的唯一可靠方法是通過使用熒光染色（例如Hoechst33258染色） ELISA PCR 免疫染色 放射自顯影或微生物測定法定期檢測培養物.
05 霉菌 Science & Technology 霉菌是真菌界的真核微生物,以多細胞絲狀體生長,稱為菌絲.這些多細胞絲狀體構成的交聯網絡含有遺傳性相同的細胞核,被稱為集落或菌絲體.與酵母污染相似,培養物的pH值在污染的初期保持穩定,然后隨著培養物感染程度加劇而迅速增加,并變得渾濁.在顯微鏡下,菌絲體通常呈細長的絲狀體,有時呈密集的孢子團.許多種霉菌的孢子在休眠階段能夠耐受極其惡劣和不宜生長的環境,當其遇到合適的生長條件時才會被激活.
06 病毒 Science & Technology 病毒是一種微小的感染性病原體,利用宿主細胞的結構進行繁殖.它們的體積極小,難以在培養中被檢測到,也難以從細胞培養實驗室使用的試劑中去除.由于大多數病毒對宿主有非常嚴格的要求,因此,它們通常不會對宿主以外物種的細胞培養物產生不良影響.但被病毒感染的細胞培養物會對實驗室人員造成嚴重的健康威脅,尤其是當實驗室培養的是人類或靈長類的細胞時.要檢測細胞培養物是否被病毒感染,可以使用電子顯微鏡觀察 用抗體組合進行免疫染色 ELISA檢測或是使用合適的病毒引物進行PCR擴增.
07 交叉污染 Science & Technology 雖然不如微生物污染普遍,但許多細胞系與HeLa以及其他快速生長細胞系之間的廣泛交叉污染已經是一個明確的問題,會產生嚴重的后果.從值得信賴的細胞庫中獲取細胞系,定期檢查細胞系的特性,并使用良好的無菌技術進行操作,這些做法都將幫助您避免交叉污染.DNA指紋圖譜分析 核型分析和細胞亞型分析可以確定細胞培養物中是否存在交叉污染.
08 使用抗生素 Science & Technology 請勿在常規細胞培養中使用抗生素,因為抗生素的連續使用會促進耐藥菌株的生長,并導致輕度污染持續存在.一旦將抗生素從培養基中去除,就會發展成大規模污染.抗生素的持續使用還可能掩蓋支原體感染和其他隱性污染.此外,某些抗生素可能會與細胞發生交叉反應,干擾正在研究的細胞過程.抗生素只能作為對付污染的最后手段且只能短期使用,并應盡快從培養物中去除.如果長期使用抗生素,則應同時進行無抗生素培養,作為檢測隱性感染的對照.
二 無菌技術檢查清單 Science & Technology Science Technology 細胞培養的成功在很大程度上取決于保護細胞免受細菌 真菌和病毒等微生物的污染.非無菌用品 培養基和試劑 帶有微生物的空氣懸浮微粒 不干凈的培養箱以及工作臺面都是生物污染的來源.
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