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做一位知细胞“喜怒哀乐”的实验猿~

来源: 上海逍鹏生物科技有限公司   2021-6-29   访问量:362评论(0)

一、为什么要了解细胞形态

定期检查培养细胞的形态(即形状和外观)对于取得细胞培养实验成功至关重要。每次用眼睛和显微镜检查细胞,除了确认细胞的健康状况,我们还可以及早发现任何污染的迹象,避免污染扩散至实验室其他细胞。


 

二、细胞形态变化的迹象

 

  • 细胞核旁颗粒的堆积

  • 细胞质中有空泡

  • 细胞团缩并从平板上脱离

  • 外形变化


 

 

三、细胞形态变化原因

 

  • 培养基改变

  • 细胞污染

  • 细胞老化

  • 有毒物质

 

 

 

四、哺乳动物细胞形态

大多数培养的哺乳动物细胞根据其形态可分为四大类。
  • 成纤维细胞(或成纤维细胞样):细胞是双极或多极的,狭长型,贴壁细胞;

  • 上皮细胞呈多角形,尺寸更为规则,贴附在基质上呈散斑片状生长;

  • 淋巴细胞,呈球形,通常悬浮生长,不贴附在基质表面;

  • 神经元细胞体(贴壁细胞)。

神经元有多种形状和大小,可以粗略地划分为两个基本形态类别。I型具有很长的轴突,可长距离传递信号,II型则没有轴突。典型的神经元会从胞体部发出具有许多分支的细胞伸展结构,因此被称为树突树。神经元可以是单极或假单极细胞,即:树突和轴突发自同一突起,可以是双极细胞,即:轴突和单个树突发自胞体(有核细胞的中心部分)上相对的两端,也可以是多极细胞,即:细胞具有两个以上的树突。

 

五、细胞污染

 

1. 细菌污染

常见的细菌污染有枯草杆菌(Bacillus Subtilis)、大肠杆菌(Escherichia Coli)、假单胞菌(Pseudomonas)、白色葡萄球菌(Staphylococcus Albus)等,其中革兰氏阳性菌较为多见。

图片来源:Bing

细菌污染会导致培养基1~2d出现黄色或白色浑浊、颜色改变以及pH值急剧变化,受污染的贴壁细胞在几天内会逐渐脱壁死亡;有些状况下培养基颜色改变不明显但细胞形态会变异(出现多角,多核);显微镜观察培养液中有大量圆球形颗粒物漂浮,呈细沙状。

 

主要来源:

操作不当或器材消毒不严;细胞培养试剂污染细菌未被检测出来。

 

解决办法:

 

产品列表

 

产品名称-中文名称

 

货号

 

作用种类

 

两性霉素B,250mg/ml

真菌,酵母菌和霉菌

 

两性霉素B,2500mg/ml

 

制真霉素,10000units/ml

真菌,酵母菌和霉菌

 

青链双抗(青霉素-链霉素)

对革兰氏阳性菌G+,革兰氏阴性菌G-

 

青链双抗(青霉素-链霉素)10X浓缩

 

青链霉素,制真菌素三抗

真菌、酵母菌和霉菌、革兰氏阳性菌G+、革兰氏阴性菌G-

 

青链霉素,两性霉素B三抗

真菌、酵母菌和霉菌、革兰氏阳性菌G+、革兰氏阴性菌G-

 

青链霉素,新霉素三抗

真菌、酵母菌和霉菌、革兰氏阳性菌G+、革兰氏阴性菌G-

 

硫酸庆大霉素溶液,50mg/ml

对革兰氏阳性菌G+,革兰氏阴性菌G-,支原体

 

卡那霉素溶液,10mg/ml

对革兰氏阳性菌G+,革兰氏阴性菌G-,支原体

 

 

2. 真菌污染

常见的真菌污染为烟曲霉,黑曲霉,毛霉菌,孢子霉,白色念珠菌,酵母菌等。

图片来源:Bing

真菌污染后短期内不会出现培养液的浑浊,培养基中会漂浮白色、浅黄色或黑色的小点,4d左右可以在高倍镜下观察到丝状,管状或者串珠状的菌丝。有些真菌开始很像死细胞碎片,但是与之不同的是,它有很多很多的小块,很清楚,像珊瑚状,不像死细胞碎片分不清。酵母菌污染,显微镜下常见成串的珠状物,形态呈卵形,大约比细胞小5~10倍。当其进行出芽生殖时,会聚集成连体结构。

图片来源:Bing

 

主要来源:

实验人员(实验服),并且具有季节性,像长蘑菇的季节很容易感染这种菌类。

 

解决办法:

 

产品列表

 

产品名称-中文名称

 

货号

 

作用种类

 

两性霉素B,250mg/ml

真菌,酵母菌和霉菌

 

两性霉素B,2500mg/ml

 

制真霉素,10000units/ml

真菌,酵母菌和霉菌

 

青链双抗(青霉素-链霉素)

对革兰氏阳性菌G+,革兰氏阴毒性G-

 

青链双抗(青霉素-链霉素)10X浓缩

 

青链霉素,制真菌素三抗

真菌、酵母菌和霉菌、G+、G-

 

青链霉素,两性霉素B三抗

真菌、酵母菌和霉菌、G+、G-

 

青链霉素,新霉素三抗

真菌、酵母菌和霉菌、G+、G-

 

硫酸庆大霉素溶液,50mg/ml

对革兰氏阳性菌,革兰氏阴性菌,支原体

 

卡那霉素溶液,10mg/ml

对革兰氏阳性菌,革兰氏阴性菌,支原体

 

 

3. 支原体污染

支原体是一种大小介于细菌和病毒之间(直径0.15 μm~0.2 μm)并独立生活的微生物,所以能透过一般的细胞培养过滤方法,0.22 μm的过滤膜。支原体无细胞壁,形态呈高度多形性。可为圆形、丝状或梨形。支原体形态多变,在光学显微镜下不易看清内部结构。

图片来源:Bing

细胞培养(特别是传代细胞)被支原体污染是个世界性问题。在细胞培养中支原体感染发生率达到63%。支原体早期污染,培养液也不浑浊。后期污染会出现培养基变色、细胞生长受抑、细胞成团、镜下有小颗粒甚至死亡。研究表明,支原体能耗尽营养物,促进代谢积累,导致pH改变,对细胞造成多种影响,包括生长状况、生化特性、代谢、免疫、以及细胞存活等多方面的改变,继而干扰实验结果,或造成无法解释的差异。


 

支原体污染的来源:

工作环境的污染、操作者本身的污染(一些支原体在人体是正常菌群)、培养基的污染、污染支原体的细胞造成交叉污染、实验器材带来的污染和用来制备细胞的原始组织或器官的污染。


 

解决办法:

逍鹏生物可提供:支原体检测/处理/预防全套解决方案。
1. 即用型细胞培养中支原体检测PCR试剂盒

检测结果如图:

图片

大家可自行根据检测结果进行对比。

 

2. 支原体处理试剂

3. 支原体预防喷雾

支原体检测/处理/预防全套解决方案:

产品列表

 

中文名称

 

货号

 

备注

 

支原体污染检测试剂盒

 

 

支原体污染处理试剂

 

 

 

 

支原体、细菌、真菌污染预防喷雾剂

可用于生物安全柜、显微镜置物台、二氧化碳培养箱

 

支原体预防试剂

100ml,有效消毒二氧化碳培养箱中的水盘

50ml,有效消毒任何形式的水浴环境

 

 

4. 病毒污染:

病毒感染可能来自宿主动物细胞或病人,病毒感染及传播具有细胞专一性,在细胞培养污染物中是相对较难检测的。然而一旦细胞遭受污染后显微镜下能明显观察到细胞碎片增多、肿大、圆缩、脱落等病态变形,严重时会在单层细胞上观察到局部破损空斑。

图片

 

污染来源:

可能来源于血清,胰酶及其他动物源试剂。如BSA,HSA等。


 

解决办法:

逍鹏生物提供的解决方案:选用辐照血清以杀灭病毒。

 

 

5. 黑胶虫污染

目前科学界对黑胶虫并无定论,认为是不明沉淀现象或多种未知生物污染现象的通称。Dr.Cell 目前检测的黑胶虫样本,62%为细菌,38%为支原体。

在显微镜的高倍镜下可见培养液中有小黑点状颗粒(卵圆状、球状、杆状等),并做活跃的布朗运动或原地颤动,即可大致判断为黑胶虫污染。黑胶虫比细胞体积小很多,主要分布在细胞间隙。黑胶虫污染前期细胞无明显变化,培养液中有少许做布朗运动的小黑点,污染后期小黑点会迅速增殖导致细胞出现裂解死亡。细胞勤换液可以稍微缓解黑胶虫增殖速度,但无法摆脱污染。


 

污染主要来源:

因为目前科学界对于黑胶虫并无准确定论,因此主要来源也无法进行断论。根据Dr.Cell检测的黑胶虫样本可以看出,黑胶虫的来源是多样性的,试剂,耗材,人为等都有可能。


 

解决办法:

逍鹏生物可提供以下解决方案:

使用三抗(货号:)结合支原体处理试剂(货号:)有效清除实验室黑胶虫污染。


 

6. 细胞交叉污染和错误辨识

做实验遭遇细胞系污染的心情无异于得知追了很久的女神(男神)已经有了另一半。更糟糕的是,这两件事情发生的概率都比想象的高。

HeLa 细胞,堪称细胞界的“隔壁老王”。目前,世界上已有几十种细胞都被HeLa细胞所污染,致使许多实验宣告无效。据统计约30%细胞系被交叉污染或错误辨识。Science杂志2014年12月发表了一篇题为“Cell Biology. Fixing problems with cell lines”的专题文章阐述细胞交叉污染和错误辨识,2个月后Science一篇题为“Line of attack”文章描述在学术界中培养的细胞发生交叉污染或被错误辨识的严重性。2015年4月Nature通知:Nature旗下杂志将从5月开始要求作者鉴定论文中所用细胞系。

细胞株的交叉污染,常因不经意的实验疏忽(不同细胞株分盘时,共享一瓶培养基;枪头、移液管忘记更换,而造成不同细胞株之间的混合污染;实验操作人员录入错误细胞株名称;传代时的培养皿;冷冻细胞时的冻存管)而发生,继而造成后续数据搜集错误。


 

主要原因:

标记错误和细胞间的交叉污染。


 

解决办法:

Dr.Cell可提供:(点击名称链接可进入详情页)

1.

2. -15种常见种属的物种鉴定

掌握好这些细胞污染的鉴别,找到导致自己细胞状态不好的“元凶”,相信您培养的细胞一定越来越好!

REFERENCES图片

【1】Morozkin ES, Sil Nikov VN, Rykova EY, Vlassov VV, LaktionovPP. Extracellular DNA in culture of primary and transformed cells, infected and not infected with mycoplasma. Bull Exp BiolMed 2009; 147(1): 63-5.

【2】Kenny GE. CHAPTER 5-contamination of mammalian cells in culture by mycoplasmata. Contamination in Tissue Culture 1973;49(10): 107-29.

【3】 Rottem S, Barile MF. Beware of mycoplasmas. Trends Biotechnol 1993; 11(4): 143-51.

【4】陈琳, 陈鲤群. 细胞污染及检测鉴定[J]. 中国细胞生物学学报, 2017(04):496-503.

【5】http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0170384#pone-0170384-t001

 

 

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