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细胞培养实验室-生物污染

更新时间:2022-07-26      点击次数:1186

生物污染简介:

 

细胞培养物污染往往是细胞培养实验室常遇到的问题,有时会带来十分严重的后果。

细胞培养污染物主要分为两类。

一是化学污染物,例如:培养基、血清和水中的杂 质、内毒素、增塑剂和去污剂,

二是生物污染物,例如:细菌、霉菌、酵母、病 毒、支原体以及其他细胞系的交叉污染。尽管无法*消除污染,但是可以通过充分了 解污染源以及采用良好的无菌技术,降低污染发生的频率和严重程度。此部分将概括介绍主要的几种生物污染。

细菌:

细菌是一大类广泛存在的单细胞微生物。细菌直径一般为几个微米,外形多样,例如:球状、杆状和螺旋状。细菌由于分布广泛、生长迅速以及体积大小的特点,与酵母和霉菌一起构成了细胞培养中常遇到的生污染物。培养物被细菌污染后,几天内即可通过简单的肉眼观察发现;被感染的培养物通常呈云雾状(即:浑浊状),有时表面会覆盖一 层薄膜。另外,经常还会发现培养基的pH值突然降低。在低倍显微镜下可见,细菌为细 胞之间移动的微小颗粒,在高倍显微镜下观察可以分辨出各个细菌的形状。下列模拟图像显示了贴壁生长的293细胞被大肠杆菌污染。

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酵母:

酵母是真菌界的一种单细胞真核微生物,大小从数微米(多见)到40微米(罕见)不等。 与细菌污染类似,培养物被酵母污染后也会变得浑浊,特别是进入污染后期时。培养物 -被酵母污染后pH值变化极小,污染严重时pH值才会升高。在显微镜下,酵母呈单个卵圆形或球形颗粒,有些会芽生出较小的颗粒。下列模拟图像显示了贴壁生长的293细胞接种24小时后被酵母感染。

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霉菌:

霉菌是真菌界的一种真核微生物,以被称为菌丝的多细胞丝状体形式生长。这些多细胞丝状体构成的交联网络含有遗传性相同的细胞核,被称为集落或者菌丝体。与酵母污染类似,霉菌污染初期培养物pH值会维持稳定,污染加重后pH值会迅速升高,导致培养物浑浊。在显微镜下,菌丝体通常呈细束状纤维,有时呈较为密集的抱子团块。许多种霉菌的抱子在休眠期均可耐受极-端严峻、不利的环境,当其遇到合适的生长条件时才会 被活化。

病毒:

病毒是一种微观感染性物质,利用宿主细胞结构进行复制。病毒体积极小,因而要检测培养物中有无病毒以及将其从细胞培养实验室所用试剂中去除都十分困难。由于大多数 病毒对宿主有非常严格的要求,因此一般不会对与其宿主物种不同的细胞培养物造成不良影响。但是,使用病毒感染的细胞培养物时却会对实验室工作人员造成严重的健康威 胁,特别是当实验室培养的是人或灵长类动物细胞时。通过电子显微镜检查、一组抗体的免疫染色、ELISA实验或者采用适当病毒引物的PCR技术可以检测出细胞培养物的病毒污染。

支原体:

支原体是一种没有细胞壁的简单细菌,被认为是能够自我复制的最小的生物。由于体积 极小(一般小于1微米),支原体的检测十分困难,除非其达到极-高的密度,导致细胞培 养物变质,在此之前往往没有明显的感染征象。有些生长缓慢的支原体可能会在培养物中持续存在,而不会导致细胞死亡,但是这些支原体会改变培养体系中宿主细胞的行为和代谢。慢性支原体感染的可能表现包括:细胞增殖速度降低、饱和密度下降以及悬浮培养物凝集;但是,唯-一切实有效的检测支原体污染的方法就是采用荧光染色、ELISA、PCR、免疫染色、放射自显影或者微生物学测定技术定期检 测培养物。

交叉污染:

虽然不如微生物污染普遍,但是许多细胞系与HeLa细胞及其他生长迅速的细胞系间广泛的交叉污染是一个明确的问题,会造成严重的后果。从声誉好的细胞库获取细胞系、定期检查细胞系的性质以及采用良好的无菌技术是有助于避免交叉污染的惯例方法。通过 DNA指纹图谱、核型分析和同位素分析可以确认细胞培养物有无交叉污染。

 

抗生素的使用:

细胞培养时不应常规使用抗生素,因为连续使用抗生素会促进抗生素耐药性细胞株的产生,导致轻度污染持续存在。一旦将抗生素从培养基中去除,这种轻度污染最终将发展成大规模污染,而且连续使用抗生素还会掩盖支原体感染及其他隐性污染。另外,有些抗生素会与细胞发生交叉反应,干扰您研究的细胞过程。

抗生素只能作为对付污染的最后手段而且只能短期使用,并应尽快撤除。如果长期使用 抗生素,则应同时进行无抗生素培养,以便作为鉴别隐性感染的对照。

 

 

 

 

 

   
       
     
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