細胞培養(yǎng)是生命科學研究中相對基礎(chǔ)的實驗,做好細胞培養(yǎng)是實驗邁向成功的第一步。在細胞培養(yǎng)過程中,保持無菌操作流程,維持無菌的工作區(qū)域,選擇合適的培養(yǎng)基以及提供適宜的培養(yǎng)環(huán)境有助于細胞增殖。同時,監(jiān)測新培養(yǎng)的細胞狀態(tài)也是必不可少的環(huán)節(jié)。
Step 1
工作區(qū)域準備
1.準備無菌工作區(qū)域并對設(shè)備消毒
用70%的酒精噴霧噴灑在超凈工作臺表面和內(nèi)部,也可用其余常見消毒劑如鹽溶液。
2.穿戴實驗服并洗凈雙手
使用抗菌肥皂和溫水洗手,進入無菌房時需穿戴無菌服、帽子和口罩等其他實驗要求的個人防護裝備。
3.消毒實驗所需的試劑、溶液以及其他培養(yǎng)基
使用高壓滅菌器或無菌過濾器時,需參照具體的操作滅菌流程。例如在使用高壓滅菌器時,應(yīng)對消毒的物品進行預(yù)處理,排掉高壓滅菌器中的空氣,算好滅菌時間以保證達到理想的滅菌效果。同時在使用此方法進行滅菌時也應(yīng)注意滅菌的容器蓋需松開,試劑瓶中需滅菌的溶液不可裝得過滿等。
4.按照無菌操作程序工作以避免污染
化學或生物污染細胞培養(yǎng)基可能會導致整個實驗的失敗,為了防止這些污染物進入細胞培養(yǎng)基,應(yīng)始終遵循無菌操作。
化學污染物包括洗滌劑、水、內(nèi)毒素和細胞培養(yǎng)基中的污染物。生物污染物包括霉菌、酵母、細菌、病毒和支原體。
Step 2
細胞、培養(yǎng)物和培養(yǎng)基的選擇
1.選擇符合實驗要求的細胞系
實驗操作者可以從不同的渠道獲得動物細胞系(通過原代細胞建立培養(yǎng)細胞系,或者從細胞庫直接購買已經(jīng)建立的細胞系)。選擇符合實驗要求以及高質(zhì)量的細胞系,以增加成功實驗的機會。在選擇細胞系時有一些標準需要考慮其中包括:細胞的種類、細胞的功能特性、細胞的生長條件和特性。
2.貼壁細胞培養(yǎng)
貼壁細胞在培養(yǎng)時必須有可以貼附的支撐物表面(如培養(yǎng)瓶、培養(yǎng)皿的底面)。培養(yǎng)的細胞依靠自身分泌的細胞外基質(zhì)與其表面表達的或培養(yǎng)基中的黏附因子相結(jié)合進行增殖。因為細胞是否貼壁與細胞本身分泌細胞外基質(zhì)的能力和其本身表達黏附因子的數(shù)量相關(guān),因此需要提前檢查所使用的細胞系的規(guī)格,以確定是否需要這種類型的培養(yǎng)。
3.懸浮細胞培養(yǎng)
懸浮細胞的生長不依附于支撐物表面。相反,它們是在液體中自由漂浮的,這可以更容易地通過添加培養(yǎng)基來擴大培養(yǎng)。有些細胞系已經(jīng)明確采用懸浮培養(yǎng),所以培養(yǎng)該類細胞時,需提前確認培養(yǎng)方式。
4.選擇合適的培養(yǎng)基
培養(yǎng)基是培養(yǎng)環(huán)境中最重要的組成部分,因為它為細胞生長提供了必要的營養(yǎng)、生長因子和激素,并調(diào)節(jié)培養(yǎng)物的pH值和滲透壓。理想的培養(yǎng)基取決于你所使用的細胞類型,一些常見的類型包括:基礎(chǔ)培養(yǎng)基、減血清培養(yǎng)基和無血清培養(yǎng)基。
Step 3
細胞監(jiān)測
1.檢查細胞培養(yǎng)基的pH值和CO₂水平
對于大多數(shù)細胞系,培養(yǎng)基的CO₂濃度一般保持在5-10%之間。然而,培養(yǎng)基的理想pH值會根據(jù)不同的細胞類型而變化,所以一定要檢查細胞培養(yǎng)的pH值。例如,哺乳動物細胞在pH值為7.4時生長得最好,而昆蟲細胞在pH值為6.2時生長得最好。
2.調(diào)節(jié)溫度以達到最佳培養(yǎng)環(huán)境
有些細胞只能在較窄的溫度范圍內(nèi)生長,而有些細胞則可以在較寬的溫度范圍內(nèi)生長。考慮使用的培養(yǎng)箱類型,調(diào)整環(huán)境溫度,使培養(yǎng)箱維持在穩(wěn)定的參數(shù)。一些常見的溫度建議包括: