實(shí)用哺乳動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)手冊(cè)(下)
細(xì)胞培養(yǎng)所用玻璃及塑料制品的清洗與消毒
清洗
在組織細(xì)胞培養(yǎng)中,體外細(xì)胞對(duì)任何有害物質(zhì)都非常敏感。微生物產(chǎn)品附帶雜物,上次細(xì)胞殘留物及非營(yíng)養(yǎng)成分的化學(xué)物質(zhì),均能影響培養(yǎng)細(xì)胞的生長(zhǎng)。因此對(duì)新使用玻璃器 皿和重新使用的培養(yǎng)器皿都要嚴(yán)格*的清洗,且要根據(jù)器皿的組成材料不同,選擇不同 的清洗方法。
玻璃器皿的清洗
組織細(xì)胞培養(yǎng)中,使用量大的是玻璃器皿,故工作大的是玻璃器皿的清洗。一般玻璃器皿的清洗包括浸泡、刷洗、浸酸和沖洗四個(gè)步驟。清洗后的玻璃器皿不僅要求干凈透明無(wú)油跡,而且不能殘留任何物質(zhì)。
(1)浸泡:初次使用和培養(yǎng)使用后的玻璃器皿均需先用清水浸泡,以使附著物軟化或被 溶液掉。新的初次使用的玻璃器皿,在生產(chǎn)及運(yùn)輸過(guò)程中,玻璃表面帶有大量的干固的灰塵,且玻璃表面常呈堿性及帶有一些對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)等。新瓶使用前應(yīng)先用自來(lái)水簡(jiǎn)單刷洗,然后用稀鹽酸液浸泡過(guò)夜,以中和其中的堿性物質(zhì)。再次使用的玻璃器皿則常附有 大量剛使用過(guò)的蛋白質(zhì),干固后不易洗掉,故用后要立即浸入水中,且要求*浸入,不 能留有氣泡或浮在液面上。
(2)刷洗:浸泡后的玻璃器皿一般要用毛刷沾洗滌劑刷洗,以除去器皿表面附著較牢的 雜質(zhì)。刷洗要適度,過(guò)度會(huì)損害器皿表面光澤度。
(3)浸酸:清潔液是由重鉻酸鉀、濃硫酸和蒸餾水按一定比例配制而成,其處理過(guò)程稱為浸酸。清潔液對(duì)玻璃器皿無(wú)腐蝕作用,而其強(qiáng)氧化作用可除掉刷洗不掉的微量雜質(zhì)。清 潔液去污能力很強(qiáng)。是清洗過(guò)程中關(guān)鍵的一環(huán)。浸泡時(shí)器皿要充滿清潔液,勿留氣泡或器 皿露出清潔液面。浸泡時(shí)間一般為過(guò)夜,不應(yīng)少于 6 小時(shí)。 清潔液可根據(jù)需要,配制成 不同的強(qiáng)度,常用的下列三種: 重鉻酸鉀(g)濃硫酸(ml)蒸餾水(ml)(A)強(qiáng) 清潔液 63∶1000∶200000(B)次強(qiáng)清洗液 120∶200∶1000(C)弱清潔液 100∶100∶100。
清潔液配制時(shí)應(yīng)注意安全,須穿戴耐酸手套和圍裙,并要保護(hù)好面部及身體裸露部分。配制過(guò)程中可使重鉻酸鉀溶于水中,然后慢慢加濃硫酸。并不停的用玻璃棒攪拌,使產(chǎn)生的熱量揮發(fā),配制過(guò)程中可使重鉻酸鉀溶于水中,然后慢慢加濃硫酸。并不停的用玻璃棒 攪拌,使產(chǎn)生的熱量揮發(fā),配制溶液應(yīng)選擇塑料制品。配成后清潔液一般為棕紅色。
(4)沖洗:玻璃器皿在使用后,刷洗及浸泡后都必須用水充分沖洗。使之盡量不留污染或潔液的殘跡。沖洗用洗滌裝置。即省力、效果又好。如用手工操作,則需流水沖洗十次以上,每天水須灌滿及倒干凈,用蒸餾水清洗 3-5 次,晾干備用。
膠塞的清洗
細(xì)胞培養(yǎng)中所用的橡膠制品主要是瓶塞。新購(gòu)置的瓶塞帶有大量滑石粉及雜質(zhì),應(yīng)先 用自來(lái)水沖洗,再做常規(guī)處理,常規(guī)清洗方法是:每次用后立即置入水中浸泡,然后用2% NaOH 或洗衣粉煮沸 10-20 分鐘,以除掉培養(yǎng)中的蛋白質(zhì)。自來(lái)水沖洗后,再用 1% 稀 鹽酸浸泡 30 分鐘或蒸餾水沖洗后再煮沸 10-20 分鐘,晾干備用。
塑料制品的清洗塑料自制品現(xiàn)多是采用無(wú)毒并已經(jīng)特殊處理的包裝,打開(kāi)包裝即可用,多為一次性物品。必要時(shí)用 2% NaOH 浸泡過(guò)夜,用自來(lái)水充分沖洗,再用 5% 鹽酸溶液浸泡 30 分鐘, 后用自來(lái)水和蒸餾水沖洗干凈,晾干備用。
消毒
細(xì)胞培養(yǎng)的大危險(xiǎn)是發(fā)生培養(yǎng)物的細(xì)菌,真菌和病毒等微生物的污染。污染主要是 由于操作者的疏忽而引起,常見(jiàn)的原因有操作間或周圍空間的不潔,培養(yǎng)器皿和培養(yǎng)液消毒不合格或不*。由于有關(guān)培養(yǎng)的每個(gè)環(huán)節(jié)的失誤均能導(dǎo)致培養(yǎng)失敗,故細(xì)胞培養(yǎng)的每個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)嚴(yán)格遵守操作常規(guī),防止發(fā)生污染。 消毒方法分為三類:物理滅菌法(紫外線、濕熱、干烤、過(guò)濾等),化學(xué)滅菌法(各種化 學(xué)消毒劑)和抗生素。
(1)紫外線消毒:用于空氣,操作臺(tái)表面和不能使用其它法進(jìn)行消毒和培養(yǎng)器皿。紫外線 直接照射方便、效果好,經(jīng)一定的時(shí)間照射后,可以消滅空氣中大部分細(xì)菌,培養(yǎng)室紫外 線燈應(yīng)距地面不超過(guò) 2.5 米,且消毒進(jìn)物品不宜相互遮檔,照射不到的地方起不到消毒作 用。紫外線可產(chǎn)生臭氧,污染空氣,試劑及培養(yǎng)液都有不良影響,對(duì)人皮膚也有傷害,不 宜近照射。
(2)溫?zé)嵯荆杭锤邏赫魵庀荆且环N使用廣泛、效果接近的消毒方法。溫?zé)嵯緯r(shí), 消毒物品不能裝得過(guò)滿,以防止消毒器內(nèi)氣體阻塞而千百萬(wàn)危險(xiǎn),保證其內(nèi)氣體的流通。 在加熱升壓之前,先要打開(kāi)排氣閥門排放消毒器內(nèi)的冷空氣,冷氣空氣排出后,關(guān)閉排氣 閥門,同時(shí)檢驗(yàn)安全閥活動(dòng)自如,繼后開(kāi)始升壓,當(dāng)達(dá)到所需壓力時(shí),開(kāi)始記算消毒時(shí)間。 消毒過(guò)程中,操作者不能離開(kāi)工作崗位,要定時(shí)檢查壓力及安全,防止消毒及表皮意外事 件發(fā)生。
常用物品消毒壓力及時(shí)間:
培養(yǎng)液、平衡鹽溶液及其它需要滅菌的液體:121℃, 15 磅, 20 分鐘;
布類、玻璃制品、金屬器械等物品:先 121℃, 15 磅, 20 分鐘,然后在烘箱中烘干;
玻璃瓶:干熱滅菌 170℃, 4 小時(shí)。
(3)化學(xué)消毒法:常見(jiàn)的是 70% 酒精及 1‰ 的新潔而滅,前者主要用于操作者的皮膚, 操作臺(tái)表面及無(wú)菌室內(nèi)的壁面處理。后者則主要用器械的浸泡及皮膚和操作室壁面的擦試消 毒。化學(xué)消毒法操作簡(jiǎn)單、方便有效。
(4)抗生素消毒:主要用于培養(yǎng)用液滅菌或預(yù)防培養(yǎng)物污染。
細(xì)胞培養(yǎng)常用物品
細(xì)胞培養(yǎng)基
目前,市場(chǎng)上可提供干粉培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基。干粉培養(yǎng)基需使用者自己配制并滅菌,其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜。缺點(diǎn)是配制過(guò)程繁瑣,質(zhì)量不易控制。液體培養(yǎng)基是由專業(yè)產(chǎn)家按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)模化生產(chǎn),不僅質(zhì)量得到保證,而且使用十分方便。
血清(略)
平衡鹽液體
PBS(Phosphate-Buffered Sallines)
DPBS(Dulbecco’s Phosphate-Buffered Sallines)標(biāo)準(zhǔn)型
Hanks’ 平衡鹽溶液(Hanks’ Balanced Salt Solutions,HBSS)
D-Hanks’ 平衡鹽溶液 (D-Hanks Balanced Salt Solutions, D-HBSS)
消化液:
分離組織和分散細(xì)胞。常用的有胰蛋白酶和二乙胺四乙酸二鈉 (EDTA) 兩種溶液。可以 單獨(dú)使用,也可以混合使用。
(1)胰蛋白酶溶液
胰蛋白酶(簡(jiǎn)稱胰酶)是一種黃白色粉末,易潮解,應(yīng)放置冷暗干燥處保存。目前應(yīng)用的胰蛋白酶主要來(lái)自牛或豬的胰腺。胰酶的主要作用是使細(xì)胞間的蛋白質(zhì)水解,使細(xì)胞相 互離散。胰酶對(duì)細(xì)胞的分離作用與細(xì)胞的種類和細(xì)胞的特性有密切關(guān)系。一般來(lái)講,胰酶濃度大、作用溫度高、作用時(shí)間長(zhǎng),對(duì)細(xì)胞分離能力也大,但超過(guò)一定的限度會(huì)損傷細(xì)胞。胰 酶溶液在 pH8.0,溫度為 37℃ 時(shí),作用能力。注意:鈣離子、鎂離子和血清蛋白的存在會(huì)降低胰酶活力。因此,胰酶溶液常用無(wú) Ca2+、Mg2+的 D-Hanks』 平衡鹽溶液配制成 0.25% 溶液。消化細(xì)胞時(shí),加入一些血清或含血清的培養(yǎng)液,或胰蛋白酶抑制劑能終止胰蛋白酶對(duì) 細(xì)胞的消化作用。
胰蛋白酶溶液配制:
(1)稱取胰蛋白酶粉末置燒杯中,先用少許 D-Hanks 平衡鹽溶液(pH7.2 左右)調(diào)成糊狀, 然后再補(bǔ)足 D-Hanks 平衡鹽溶液,攪拌混勻,置室溫 4 小時(shí)或冰箱過(guò)夜,并不斷攪拌振蕩;
(2)次日,先用濾紙粗濾,再進(jìn)行過(guò)濾除菌,分裝入瓶中,低溫冰箱保存?zhèn)溆茫S脻舛?為 0.25% 或 0.125%。胰蛋白酶溶液偏酸,使用前可調(diào)用碳酸氫鈉溶液調(diào) pH 至 7.2 左右。
保存條件:配制好的胰蛋白酶溶液必須保存在-20℃ 冰箱中,以免分解失效。
EDTA•4Na 溶液
EDTA 是一種化學(xué)螯合劑,對(duì)細(xì)胞有一定的離觧作用,而且毒性小,價(jià)格低廉,使用方便。 常用工作液濃度為 0.02%。通常與 0.25% 的胰蛋白酶溶液按 1:1 混合使用(混合液)。
注意:使用 EDTA 處理細(xì)胞后,一定要用 Hanks 液沖洗干凈,因殘留的 EDTA 會(huì)影響
細(xì)胞生長(zhǎng)。
EDTA 溶液配制:用無(wú)鈣、鎂的 D-HBSS 平衡鹽溶液溶解后,高壓蒸汽滅菌,分裝成小瓶, 室溫或 4℃ 冰箱保存。
胰蛋白酶–EDTA•4Na 溶液(0.05% 胰蛋白酶, 0.53 mM EDTA•4Na)
0.5 g 胰蛋白酶+0.2 gEDTA•4Na+1L D-HBSS。-20℃ 冰箱中保存。
pH 調(diào)整液
(1)NaHCO3 溶液
常用濃度為 7.5%。配制時(shí)用三蒸水溶解后,過(guò)濾除菌,分裝,4℃ 冰箱或室溫保存。 當(dāng) pH 值超過(guò)后,可用高壓滅菌的 10% 醋酸溶液或通入 CO2 氣體方法調(diào)節(jié)。
(2)HEPES(分子量 238.31)溶液
HEPES 使用終濃度一般為 10-50 mM, 但通常配成 1M 儲(chǔ)存液:用 200 ml 雙蒸水溶解 47.6 克 HEPES,用 1N NaOH 調(diào)節(jié) pH 至 7.5-8.0; 然后過(guò)濾除菌,分裝小瓶,室溫或 4℃ 保存。 抗生素溶液
酚紅:
大多數(shù)培養(yǎng)液中使用酚紅作為 pH 指示劑。紅色表示中性 pH,黃色代表酸性 pH,紫色表 示堿性 pH。但是,在一些特殊培養(yǎng)液中不含酚紅,因?yàn)橐延幸恍┭芯勘砻鳎悍蛹t能模擬類固醇激素(尤其是雌激素)樣作用。
丙酮酸鈉:
是細(xì)胞液中細(xì)胞的另一種碳源。D-葡萄糖是細(xì)胞優(yōu)選碳源,但是當(dāng)培養(yǎng)液中 D-葡萄糖耗 盡時(shí),細(xì)胞可以代謝丙酮酸鈉獲取碳源。
抗生素
哺乳動(dòng)物細(xì)胞冷凍保存
主要目的:(1)保存種子細(xì)胞,以便隨時(shí)取用。這是保存細(xì)胞的主要目的。
(2)減少細(xì)胞被微生物污染的危險(xiǎn)性。
(3)減少細(xì)胞之間交叉污染的危險(xiǎn)性。
(4)減少細(xì)胞因傳代培養(yǎng)而引起的遺傳變異和形態(tài)改變。
(5)避免有限細(xì)胞系出現(xiàn)衰老或惡性轉(zhuǎn)化。
(6) 降低人力和物力。
冷凍保存要點(diǎn):(1)冷凍過(guò)程要緩慢。需要冷凍保存的細(xì)胞先在 4℃ 冰箱中放置 30-60 分鐘;然后轉(zhuǎn)入-20℃,放置 30 分鐘;然后再轉(zhuǎn)入-80℃ 放置 16-18 小時(shí)(或過(guò)夜);后放入液氮中長(zhǎng)期保存。有條件的地方,可用程控降溫儀,按每分鐘-1 到 -3℃ 速度降溫,一直 到-80℃ 以下,然后直接放入液氮中長(zhǎng)期保存。
(2)凍存細(xì)胞必須處在對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期,活力大于 90%,無(wú)微生物污染。
(3)細(xì)胞濃度控制在:1×107-5×107/ml。
(4)使用高濃度血清或蛋白保護(hù)劑。一般情況下,用于冷凍保存*細(xì)胞生長(zhǎng)培養(yǎng)液中血 清濃度大于 20%。
(5)使用合適的細(xì)胞冷凍保護(hù)劑,以保護(hù)細(xì)胞在冷凍過(guò)程中免受冰晶破壞。目前,常用 的冷凍保護(hù)劑是 DMSO(二甲基亞砜),使用終濃度為 5-10%。但是,有些細(xì)胞系不能用 DMSO 作為冷凍保護(hù)劑,如人白血病細(xì)胞系 HL-60。因?yàn)椋珼MSO 能誘導(dǎo) HL-60 細(xì)胞分化。在這種情 況下,可選用其它冷凍保護(hù)劑,如甘油(glycele), 羥乙基淀粉等。
特別注意:(1)細(xì)胞在冷凍過(guò)程中在-20℃ 冰箱內(nèi)放置時(shí)間不可超過(guò) 1 小時(shí),以防止冰 晶過(guò)大而破壞細(xì)胞。也可跳過(guò)-20℃ 這一步驟直接放入-80℃ 冰箱中,但這樣做細(xì)胞存活率要
低一些。
(2)DMSO 稀釋時(shí)會(huì)釋放大量熱量。因此,DMSO 不能直接加到細(xì)胞液中,必須事先配制。
(3)DMSO 必須是細(xì)胞培養(yǎng)級(jí)別的。新買的 DMSO 本身處于無(wú)菌狀態(tài),第1次開(kāi)瓶后應(yīng) 立即少量分裝于無(wú)菌試管或瓶中,4℃ 保存。避免反復(fù)凍融造成 DMSO 裂解產(chǎn)生有 害物質(zhì)。并可減少污染機(jī)會(huì)。如要過(guò)濾 DMSO,必須選用耐 DMSO 的尼龍濾膜。
細(xì)胞冷凍保存液主要成分:冷凍保護(hù)劑,基礎(chǔ)培養(yǎng)液,血清或蛋白。
常用細(xì)胞冷凍保存液:(1)10%DMSO + *細(xì)胞生長(zhǎng)培養(yǎng)液(20% 血清+基礎(chǔ)培養(yǎng)液)
(2)10% 甘油 + *細(xì)胞生長(zhǎng)培養(yǎng)液(20% 血清+基礎(chǔ)培養(yǎng)液)懸浮細(xì)胞冷凍保存操作程序(液氮保存法):
(1)取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期細(xì)胞培養(yǎng)物,離心 200-400 g 5 分鐘。用粘附(貼壁)細(xì)胞冷凍保存操作程序(液氮保存法):
冷凍保存細(xì)胞的解凍與復(fù)蘇要點(diǎn):(1)快速解凍。凍存細(xì)胞從液氮中取出后,應(yīng)立即放入37℃ 水浴中,輕輕搖動(dòng)冷凍管,使其在 1 分鐘內(nèi)全部融化(不要超過(guò) 3 分鐘)。
(2)解凍操作過(guò)程動(dòng)作要輕。由于冷凍保存過(guò)的細(xì)胞變得非常脆弱,不僅解凍速度要快, 而且動(dòng)作要輕。一般情況下,解凍后的細(xì)胞可直接接種到含*生長(zhǎng)培養(yǎng)液的細(xì)胞培養(yǎng)瓶中直接進(jìn)行培養(yǎng)(1 ml 凍存細(xì)胞液加入到 25-30 ml 新鮮*培養(yǎng)液中),24 小時(shí)后再用新鮮*培養(yǎng)替換舊培養(yǎng)液,以去除 DMSO。如果,細(xì)胞對(duì)冷凍保護(hù)劑特別敏感,那么,解凍后 的細(xì)胞應(yīng)先通過(guò)離心去除冷凍保護(hù)劑,然后再接種到含*生長(zhǎng)培養(yǎng)液的培養(yǎng)瓶中。
特別注意:(1)解凍時(shí)務(wù)必注意安全,預(yù)防冷凍管爆裂。,要帶手套,用鑷子將細(xì)胞冷凍管從液氮中取出,放入 37℃ 水浴中。切不可直接用手,以免凍傷。
(2)冷凍管在水浴中解凍時(shí),液面不可超過(guò)凍存管蓋面,否則,易發(fā)生污染。
解凍冷凍保存細(xì)胞的離心方法:
(1) 從液氮中取出凍存的細(xì)胞,立即放入 37℃ 水浴中快速解凍。
(2)將 1-2 ml 凍存細(xì)胞液加入到 25 ml 新鮮*細(xì)胞生長(zhǎng)培養(yǎng)液中,輕輕混勻。
(3)用 80 g 離心 2-3 分鐘,棄上清液。
(4)用*生長(zhǎng)培養(yǎng)液輕輕懸浮細(xì)胞團(tuán),并計(jì)數(shù)細(xì)胞。
(5)接種細(xì)胞到培養(yǎng)瓶中,起始密度為 3×105/ml。