细胞培养是一种无菌操作技术,需要保护工作环境和条件免受微生物污染和其他不良因素的影响。其实验室设计的原理是防止微生物污染和不良因素,需要洁净的工作环境,新鲜空气,干燥和无烟无尘。细胞培养室的设计原理一般是无菌操作区设计在室内活动较少的内侧,常规操作和封闭培养在一个房间,进行洗涤和消毒在另一个房间里。
一.无菌操作区
(1)无菌操作区域:无菌操作区域仅限于细胞培养和其他无菌操作区域,最好与外界隔离,不能穿行或受其他干扰。
理想的无菌操作室应分为三个部分:
a)更衣室——更换衣服、鞋子,穿戴帽子和面具。
b)缓冲室 -——位于更衣室和手术室之间,以确保手术室内的无菌环境,并放置恒温培养箱和一些必要的小器械。
c)无菌手术室——专用于无菌处理、细胞培养。房间大小应适当,顶部不宜过高(不超过2.5m),以确保紫外线的有效杀菌 效果;墙壁光滑,*,方便清洁和消毒。工作台不应靠墙放置。台面要平滑压塑作表面,涂漆成白色或灰色,以便于观 察解剖结构和酚红。
(2)净化工作台:操作简单,安装方便,占用空间小,净化效果好。在一般细胞培养实验室中主要使用的两种的净化工作台:
a)侧流或垂直式
b)外流或水平层流式。
二.孵化区
尽管该区域对无菌的要求并不比无菌区域严格,但它们仍然需要清洁无尘,因此它们也应放置在干扰少的区域。孵育可以在培养箱中或控制温度的温室中进行,相比之下温室是费用较高,通常实验室多采用培养箱孵育。
三.制备区
在该区域中,主要进行培养液,有关培养用液等实验用品的制备。
四.存储区域
主要存放各种冰箱、干燥箱、液氮罐、无菌培养液、培养瓶等,此环境还需要清洁无尘。
五.清洁和消毒区域
清洁和消毒区域应与其他区域分开,主要用于清洁所有细胞培养容器、准备、消毒及三蒸水制造等。
细胞培养温度
维持培养细胞旺盛生长,必须有恒定而适宜的温度。不同种类的细胞对培养温度要求也不同。
人体细胞培养的标准温度为36.5±0.5,偏离这一温度范围,细胞的正常代谢会受到影响,甚至死亡。
培养细胞对低温的耐受力较对高温强,温度上升不超过39时,细胞代谢与温度成正比;人体细胞在39-401小时,即能受到一定损伤,但仍有可能恢复;在40-411小时,细胞会普遍受到损伤,仅小半数有可能恢复;41-421小时,细胞受到严重损伤,大部分细胞死亡,个别细胞仍有恢复可能;当温度在43以上1小时,细胞全部死亡。
相反,温度不低于0时,对细胞代谢虽有影响,,但并无伤害作用;把细胞放入25-35时,细胞仍能生存和生长,但速度减慢;放在4数小时后,再回到37培养,细胞仍能继续生长。
细胞代谢随温度降低而减慢。当温度降至冰点以下时,细胞可因胞质结冰受损而死亡。但是,如果向培养液中加入一定量的冷冻保护剂(二甲亚砜或甘油),可在深低温下如-80或-196(液氮)长期保存。
合适的气体环境
气体是哺乳动物细胞培养生存必需条件之一,所需气体主要有氧气和二氧化碳。
氧气参与三羧酸循环,产生供给细胞生长增殖的能量和合成细胞生长所需用的各种成分。
开放培养时一般把细胞置于95%空气加5%二氧化碳混合气体环境中。二氧化碳既是细胞代谢产物,也是细胞生长繁殖所需成分,它在细胞培养中的主要作用在于维持培养基的pH值。
大多数细胞的适宜pH为7.2-7.4,偏离这一范围对细胞培养将产生有害的影响。但细胞耐酸性比耐碱性大一些,在偏酸环境中更利于细胞生长。但有一些细胞也喜欢偏碱环境中生长,如成纤维细胞适合pH是7.4-7.6。每种细胞都有其最适pH值。
在细胞培养过程中,支原体感染发生率达到63%,因而细胞培养过程中被支原体污染是一个世界性的难题。细胞培养中常遇见的有细菌污染、真菌污染、支原体污染、病毒污染等。说起支原体污染,估计细胞培养的同学就开始犯愁了,细胞培养的老手都知道,支原体污染非常不易察觉。有的实验室被支原体污染后,如果不进行有效*的支原体清除,该实验的细胞培养很难进行下去,细胞传代3代以后状态就急剧下滑,无法进行正常实验,有的实验室甚至只能指望换细胞间。那么怎样才能有效检测并清除支原体污染呢?
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