細胞培養攻略:細節決定成敗

2020-11-23 生物谷

培養細胞就像養育BABY一樣,要精心照料,用心呵護。最好每天都去看看它們,滿足它們所需要的物質需求,防止出現培養箱缺水、二氧化碳不足、溫度不夠等各種小意外,還要注意很多小細節,以免開展重複的實驗導致不必要的人力物力浪費。


那培養細胞都要注意哪些小細節呢?就讓我們一起來看看吧!


1.細胞生長的營養來源


不同的細胞的培養基是不相同的,對於大多數

腫瘤

細胞來說,營養配方一般為:90%合成培養基(DMEM、RPMI1640、MEM等)和10%胎牛血清(FBS);為了防止汙染,可以適時加1%雙抗,

抗生素

的使用應為短期。


Q:細胞培養基配方如何選擇?


A: 一般購買細胞時,針對不同的

細胞株

,會有詳細的介紹,包括生長的狀態圖、培養基的類型等。如人源肺癌細胞A549可用DMEM培養基,在胎牛血清的選擇上也可以選用大品牌、來源可靠的胎牛血清,能提供較好的營養成分,以滿足

細胞株

生長的需要。


Q:如果細胞生長緩慢,需要增加血清比例嗎?


A:可以。



2.細胞生長的環境


舒適無菌的環境是細胞健康生活的重要基礎。需要合適的器皿,不同形狀、規格、用途多樣的培養皿、培養瓶及培養板等,最終進入合適的恆溫箱培養,如

腫瘤

細胞就需37℃,5%CO2的恆溫箱中生長。



Q:細胞培養板及培養皿或培養瓶如何選擇?


A:根據不同的應用選擇不同的培養皿或容量板,如MTS用96孔板,細胞爬片用24孔,流式分析用6空等,具體應用可參見下表:



而選擇培養皿還是選擇培養瓶,就細胞培養狀態來說差別不大,主要是培養瓶的安全係數更高一些,數量也會大一些,但是成本也相對較高,因此沒有特殊要求時,一般用培養皿即可。


Q:血清是否要滅活處理,保證環境無菌?


A:這取決於您的應用。


滅活過程中,會導致血清中某些成分被破壞,如胺基酸,維生素,生長因子等。所以只有在您的實驗對血清有特殊要求時,才會考慮對血清進行滅活處理。如您的實驗對血清中的某種組分敏感,需要去除該組分。最常見的情況是需要去除血清中的補體蛋白,因為補體在機體中參與細胞殺傷,巨噬細胞和淋巴細胞活化,肥大細胞和血小板組胺釋放,平滑肌收縮等過程,所以一般在

免疫學

相關研究中及肌細胞和

幹細胞

的培養過程中需要對血清進行滅活處理。


另外,用gamma 射線輻照血清可滅活血清中的病毒,一般情況下,25-40kGy和30-45kGy是常用的輻射劑量。


3.細胞復甦與凍存


細胞復甦是指將凍存的細胞解凍之後再重新培養,細胞從冷凍停止生長狀態恢復生長的過程。復甦過程如下圖所示:



Q:細胞復甦後,為什麼很多難以貼壁?


A:忽略培養基的問題,主要考慮細胞凍存時狀態差或者復甦時動作太慢導致細胞死亡。切記最重要的融化速度要快,可不時搖動冷凍管,使之儘快通過最易受損的溫度段(-5~0℃)。


細胞凍存則是將細胞放在低溫(-70℃~196℃)環境,降低細胞內的代謝活動,最大限度的保存細胞活力,以便長期存儲。


Q:目前細胞凍存液多採用的什麼配方?


A:目前細胞凍存多採用DMSO二甲基亞碸或甘油作保護劑,細胞凍存液的配方有很多種,如培養基:血清:DMSO=7:2:1或8:1:1或5:4:1,或直接用血清:DMSO=9:1,一般高濃度血清有助於維護細胞活力,復甦存活率在80%~90%以上。


4.細胞的傳代培養


細胞在培養過程中不斷增殖,培養皿空間有限,細胞過密生長就會受到抑制,影響細胞的狀態,因此我們要把細胞中的一部分分到別的培養皿裡,這樣細胞才能生長的好。


Q:細胞傳代培養為什麼要選擇對數期細胞?


A: 細胞的生長和分裂,一般遵循以下模式:停滯期,對數期(指數期),平穩期(平臺期)和衰退期。為了確保活力,

遺傳

穩定性和表型穩定,必須使細胞保持在對數期。一般細胞長到70%~80%左右就可以傳代了。



除了上述幾個環節的關節問題外,細胞培養還有很多小問題如下:


Q:培養基多久換一次?


A: 正常情況下,培養液偏紅色。如果細胞維持在pH6.5~6.6條件下,培養基變黃,說明培養液中代謝產物已堆積到一定量,細胞會脫落死亡,需要更換新鮮培養液。一般細胞生長旺盛時1~2天換一次,生長緩慢時,3~4天亦可。針對復甦後的細胞,建議隔天換液。


Q:血清應如何融解?


A:從冰箱中取出血清,放於2-8℃融化,融化過程中不時旋轉(swirling mix)混勻。充分融解後分裝或平衡到室溫後使用。


Q:如果細胞形態不清晰或有異物等,如何處理?


A:可以考慮如下操作:首先,倒掉舊的培養基,用新的培養基或者PBS洗滌2-3次,再開始正式的消化、吹打。其次,把吹打下來的細胞懸液加入到新的培養瓶內。後續再密切觀察。


Q:血清中出現絮狀沉澱是否需要去除?如何去除?


A:多種原因可能導致絮狀沉澱的形成,最常見的原因之一是融化過程中,脂蛋白聚集所致。該現象一般不會影響產品質量。可以400g離心5分鐘,取上清,然後過濾。根據需要選擇合適的濾膜孔徑,一般最常用的是0.22um PES材質的濾膜。為避免濾膜阻塞,建議離心後取上清加入培養基內一起過濾而不是直接過濾血清。


總之,細胞培養是後續實驗的基石,留心各種細節問題,嚴守滅菌處理的程序,保護好自己養的細胞,這樣才能快樂地進行後續的實驗。


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參考文獻:

CELL CULTURE GUIDE t

ips

and techniques for continuous cell lines

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