細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中如果操作不當(dāng)或者條件控制不合適見(jiàn)容易受到化學(xué)或者生物因素的污染,常見(jiàn)的污染源有:
1、細(xì)菌污染
細(xì)菌污染是實(shí)驗(yàn)室細(xì)胞培養(yǎng)中常見(jiàn)的污染,即使在細(xì)胞培養(yǎng)液中加入了抗菌素,也可能因?yàn)椴僮鞑簧鞫鹞廴?。最常?jiàn)的有革蘭氏陽(yáng)性菌,如枯草桿菌以及大腸桿菌、假單胞菌等革蘭氏陰性菌,其中又以白色葡萄球菌較常見(jiàn)。
培養(yǎng)細(xì)胞受細(xì)菌污染后,會(huì)出現(xiàn)培養(yǎng)液變混濁,pH改變。污染后細(xì)胞發(fā)生病理改變,胞內(nèi)顆粒增多、增粗,最后變圓脫落死亡。
2、真菌污染
真菌污染是細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中最常見(jiàn)的一種,最常見(jiàn)的真菌有煙曲霉、黑曲菌、孔子霉、毛霉菌、白色念珠菌和酵母菌。
培養(yǎng)細(xì)胞受真菌污染后,可見(jiàn)培養(yǎng)液中漂浮著白色或淺黃色的小點(diǎn),有的散在生長(zhǎng),培養(yǎng)液一般不發(fā)生混濁;倒置顯微鏡下可見(jiàn)絲狀、管狀或樹(shù)枝狀的菌絲縱橫交錯(cuò)在細(xì)胞之間或培養(yǎng)基中,有的呈鏈狀排列。
真菌污染后,細(xì)胞生長(zhǎng)變慢,但最后由于營(yíng)養(yǎng)耗盡及毒性作用而使細(xì)胞脫落死亡。
3、支原體污染
支原體是介于細(xì)菌與病毒之間能獨(dú)立生活的最小微生物,最小直徑0.2μm,一般過(guò)濾除菌無(wú)法去除它,光鏡下難以看清它的形態(tài)結(jié)構(gòu)。開(kāi)始不易發(fā)現(xiàn),能在偏堿條件下生存,對(duì)青霉素有抗藥性。多吸附于細(xì)胞表面或散在于細(xì)胞之間。
培養(yǎng)細(xì)胞受支原體污染后,部分敏感細(xì)胞可見(jiàn)細(xì)胞生長(zhǎng)增殖變慢,部分細(xì)胞變圓,從瓶壁脫落。但多數(shù)細(xì)胞污染后無(wú)明顯變化,或略有變化,若不及時(shí)處理,還會(huì)產(chǎn)生交叉污染。
4、病毒污染
組織細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中,如果沒(méi)有除去潛在的病毒,就會(huì)產(chǎn)生病毒污染。目前,從原代猴腎細(xì)胞的培養(yǎng)中已發(fā)現(xiàn)不少于20種血清性病毒。
盡管病毒污染的細(xì)胞不影響原代培養(yǎng),但生產(chǎn)疫苗是不安全的。因此,潛在病毒是細(xì)胞大量生產(chǎn)和疫苗、干擾素等生物制品制作中的難題。
5、非同種細(xì)胞污染
由于細(xì)胞培養(yǎng)操作時(shí)各細(xì)胞株所需的器材和溶液沒(méi)有嚴(yán)格分開(kāi),往往會(huì)使一種細(xì)胞被另一種細(xì)胞污染。目前,世界上已有幾十種細(xì)胞都被HeLa細(xì)胞所污染,致使許多實(shí)驗(yàn)宣告無(wú)效。
在發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)的細(xì)胞出現(xiàn)生長(zhǎng)異常時(shí)需要對(duì)細(xì)胞的污染情況進(jìn)行鑒別,以利于采取補(bǔ)救措施。常見(jiàn)的污染鑒別方法如下:
1、細(xì)菌、真菌污染的檢測(cè)
?。?)肉眼觀察
細(xì)菌、真菌污染常在傳代、換液、加樣等開(kāi)放性操作之后發(fā)生,而且增生迅速,若有污染,在48小時(shí)內(nèi)可明顯觀察到,例如培養(yǎng)液變混濁,或略加振蕩有很多漂浮物漂起。
?。?)接種觀察
采用普通肉湯接種或用未加雙抗藥物的培養(yǎng)液接種,也可發(fā)現(xiàn)是否有污染。
(2)鏡下觀察
在倒置顯微鏡的高倍鏡下可見(jiàn)培養(yǎng)液中有大量圓球狀顆粒漂浮,即為細(xì)菌污染。
若細(xì)胞之間有絲狀、管狀、樹(shù)枝狀或卵形的物質(zhì)常為真菌污染。
2、支原體污染的檢測(cè)
?。?)相差顯微鏡觀察
直接取少許培養(yǎng)液滴在載物片上,再蓋上蓋片觀察,支原體在鏡下呈暗色微小顆粒,多位于細(xì)胞與細(xì)胞之間,有時(shí)可見(jiàn)類(lèi)似于布朗運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)。
應(yīng)注意與細(xì)胞破碎溢出的內(nèi)容物如線粒體等相區(qū)別。
(2)熒光染色法觀察
用熒光染料Hoechst33258,此染料能與DNA特異地結(jié)合,可使支原體內(nèi)的DNA著色,熒光顯微鏡下支原體呈綠色小點(diǎn),散在于細(xì)胞周?chē)蚋接诩?xì)胞表面。
(3)電鏡檢測(cè)
若條件許可,可用掃描電鏡或透射電鏡觀察。一般在細(xì)胞培養(yǎng)48~72小時(shí),細(xì)胞接近匯合前,用胰酶消化細(xì)胞制成細(xì)胞懸液后進(jìn)行固定、包埋、切片后才能進(jìn)行觀察。
?。?)培養(yǎng)檢測(cè)
將細(xì)胞懸液5mL加入45mL支原體肉湯培養(yǎng)基,培養(yǎng)14天后觀察肉湯培養(yǎng)有無(wú)霧狀沉淀,然后取0.5ml加入已冷卻到50℃的培養(yǎng)基中,再用瓊脂培養(yǎng)基做分離培養(yǎng),37℃培養(yǎng)3天觀察有無(wú)“荷包蛋”菌落出現(xiàn)。
3 、病毒的檢測(cè)
1) 應(yīng)用電鏡技術(shù)快速診斷動(dòng)物病毒病
冠狀病毒電鏡圖:
2) 逆轉(zhuǎn)錄_聚合酶鏈反應(yīng)RT_PCR檢測(cè)病毒