细胞冻存和复苏

《细胞冻存和复苏》由会员分享，可在线阅读，更多相关《细胞冻存和复苏（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、细胞冻存和复苏细胞低温冷冻贮存是细胞室的常规工作。细胞冻存与细胞传代保存相比可以减少人力、经费，减少污染，减少细胞生物学特性变化。冻存和复苏的原则冻存细胞的理论基础当细胞冷到零度以下，可以产生以下变化：细胞器脱水，细胞中可溶性物质浓度升高，并在细胞内形成冰晶。 如果缓慢冷冻，可使细胞逐步脱水，细胞内不致产生大的冰晶；相反结晶就大，大结晶会造成细胞膜、细胞器的损伤和破裂。复苏过程应快融，目的是防止小冰晶形成大冰晶，即冰晶的重结晶。细 胞 冻 存 方 法预先配制冻存液： 20%血清培养基10%DMSO （二甲基亚砜）取对数生长期细胞 1ml 于冻存管中，经胰酶消化后，加入适量冻存液，用吸管吹打制成

2、细胞悬液（110 65106 细胞/ml)，密封后标记冷冻细胞名称和冷冻日期。慢 冻 程 序标准程序（放哪里？）当温度在-25 以上时，1-2 /min当温度达-25 以下时，5-10/min当温度达-100时，可迅速放入液氮中简易程序将冻存管于 4放置 1 小时，于-20放置 1 小时，通过线绳将装有冷冻管的纱布袋固定于液氮罐罐口（-70） ，放置 1 小时，后直接投入液氮中（-196）细 胞 复 苏 方 法从液氮中取出冻存管，迅速投入 37水浴中，使其融化（1 分钟左右）注意防护（冻存管爆炸）！5 分钟内用培养液稀释至原体积的 10 倍以上低速离心 10 分钟去上清，加新鲜培养液培养刚复苏

3、的细胞低温保护剂的应用在细胞冻存时加入温保护剂，能大大提高冻存效果。常用的低温保护剂是 DMSO，它是一种渗透性保护剂，可迅速透入细胞，提高胞膜对水的通透性，降低冰点，延缓冻结过程，能使细胞内水分在冻结前透出细胞外，在胞外形成冰晶，减少胞内冰晶，从而减少冰晶对细胞的损伤。注意事项：在使用 DMSO 前，不要对其进行高压灭菌，因其本身就有灭菌作用。高压灭菌反而会破坏其分子结构，以致降低冷冻保护效果。在常温下，DMSO 对人体有毒，故在配制时最好带手套。 在将细胞冻存管投入液氮时，动作要小心、轻巧，以免液氮从液氮罐内溅出。若液氮溅出，可能对皮肤造成冻伤。操作过程中最好带防冻手套、面罩、工作衣或防冻

4、鞋。 应注意控制冻存细胞的质量。既要在冻存前保障细胞具有高活力，还要确保无微生物污染，这样的细胞才具有冻存价值。另外，在每批细胞冻存一段时间后，要复苏 12 管，以观察其活力以及是否受到微生物的污染。 冻存管宜采用塑料冻存管，不宜使用玻璃安瓿。因为在复苏时，需要从-196 的液氮中取出冻存管，立即投入 37温水中，温差很大，玻璃安瓿瓶容易爆炸而发生危险。 污染的类型细胞培养过程中的污染不仅仅指微生物，而且还包括所有混入培养环境中的、对细胞生存有害或造成细胞不纯的物质，包括生物（真菌、细菌、病毒和支原体） 、化学物质和细胞（非同一种的其他细胞） 。微生物污染的途径空气：微生物传播的最主要途径。器

5、材：清洗消毒不彻底。操作：无菌观念不强，操作不规范。血清：支原体或病毒污染。组织样本：造成原代培养污染。微生物污染对细胞的影响体外培养细胞自身没有抵抗污染的能力；培养基中加入的抗生素的抗污染能力有限；培养细胞一旦发生污染，多数将无法挽救；污染早期或污染程度较轻时，及时处理，部分细胞有可能恢复。污染物持续存在对细胞的影响：轻者细胞生长缓慢，分裂相对减少，细胞变得粗糙，轮廓增强，胞质中出现较多的颗粒状物质；重者细胞增殖停止，分裂相消失，胞质中出现大量的堆积物，细胞变圆或崩解，从瓶壁脱落。微生物污染的检测真菌污染真菌污染是细胞培养过程中最常见的一种，尤其在霉雨季节进行细胞培养更易污染。最常见的真菌有

6、烟曲霉、黑曲菌、孢子霉、毛霉菌、白色念珠菌和酵母菌等。培养细胞受真菌污染后，可见培养液中漂浮着白色或浅黄色的小点，有的散在生长，培养液一般不发生混浊；倒置显微镜下可见丝状、管状或树枝状的菌丝纵横交错在细胞之间或培养基中，有的呈链状排列。念珠菌和酵母菌呈卵圆形散在细胞周边和细胞之间。个体细小，有增多趋势。镜下看时，要将培养瓶用酒精棉球擦干净，以防止与瓶外尤其瓶底外面生长的菌丝相混淆。真菌污染后，细胞生长变慢，但最后由于营养耗尽及毒性作用而使细胞脱落死亡。细菌污染细菌污染是实验室细胞培养中常见的污染，即使在细胞培养液中加入了抗菌素(一般为预防剂量)，也可能因为操作不慎而引起污染。最常见的有革兰氏阳

7、性菌，如枯草杆菌以及大肠杆菌、假单胞菌等革兰氏阴性菌，其中又以白色葡萄球菌较常见。培养细胞受细菌污染后，会出现培养液变混浊，pH 改变。也有的培养液肉眼观察无多少改变，只能在镜下发现菌体才知污染。所以，每天应仔细观察。污染后细胞发生病理改变，胞内颗粒增多、增粗，最后变圆脱落死亡，造成试验失败和细胞株(系) 丢失。支原体污染支原体是介于细菌与病毒之间能独立生活的最小微生物，最小直径 0.2m，一般过滤除菌无法去除干净，光镜下难以看清它的形态结构。开始不易发现，能在偏碱条件(pH7.68.0)下生存，对青霉素有抗药性。多吸附于细胞表面或散在于细胞之间。电镜下可见其有三层结构，无细胞壁，中央有电子密

8、度大的密集颗粒或丝状的中心囊。培养细胞受支原体污染后，部分敏感细胞可见细胞生长增殖变慢，部分细胞变圆，从瓶壁脱落。但多数细胞污染后无明显变化，或略有变化，若不及时处理，还会产生交叉污染。病毒污染采用组织细胞培养法生产疫苗，如果没有除去潜在病毒的组织培养物，会产生病毒污染。目前，从原代猴肾细胞的培养中已发现不少于 20 种血清性病毒。尽管病毒污染的细胞不影响原代培养，但生产疫苗是不安全的。若二倍体细胞系有 SV40 或多发瘤病毒，B淋巴细胞含 EB 病毒，细胞和会发生变异、转化，形成异倍体的细胞系。因此，潜在病毒是细胞大量生产和疫苗、干扰素等生物制品制作中的难题。非同种细胞污染由于细胞培养操作时

9、各细胞株所需的器材和溶液没有严格分开，操作不当，往往会使一种细胞被另一种细胞污染。如“灵长类”细胞系发现猴和鼠类细胞的混合物。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。化学成分的污染非细胞培养物所造成的化学成分的污染也偶有发生，大多是由于细胞培养所需物品清洗消毒不彻底而带入一些有毒化学物质所致。污染的鉴别1、细菌、真菌污染的检测（1）肉眼观察 细菌、真菌污染常在传代、换液、加样等开放性操作之后发生，而且增生迅速，若有污染，在 48 小时内可明显观察到。如培养液变混浊，或略加振荡有很多漂浮物漂起。（2）镜下观察 在倒置显微镜的高倍镜下可见培养液中有大量圆球状颗粒

10、漂浮，即为细菌污染。若细胞之间有丝状、管状、树枝状或卵形的物质常为真菌污染。（3）接种观察 采用普通肉汤接种或用未加双抗药物的培养液接种，也可发现是否有污染。支原体污染的检测（1）相差显微镜观察将细胞接种于事先放置于培养瓶内的支持物(一般用长形盖玻片)， 24 小时后用清洁尘镊子从培养瓶中取出支持物，细胞面向上放置于载物片上，再盖上较大盖玻片，用相差油镜观察；若不用支持物培养法，直接取少许培养液滴在载物片上，再盖上盖片观察亦可。支原体在镜下呈暗色微小颗粒，多位于细胞与细胞之间，有时可见类似于布朗运动的表现。应注意与细胞破碎溢出的内容物如线粒体等相区别（2）低渗溶涨处理地衣红染色观察 固定染色法

11、，通过对细胞低渗处理，使细胞体积扩张，细胞膜表面的褶皱和结构减少，使附在细胞表面的支原体容易被识别。取已在培养瓶中的支持物盖片或培养液，用新鲜配制的 0.5%枸椽酸溶液处理盖片细胞。用新配制的 Carnoy 液固定两次，每次10 分钟，取出盖片凉干。用培养液时，先吸取 1mL，500800r/min离心 5 分钟后去除上清，留 0.2mL，将 0.5%枸椽酸溶液加入其中，置 10 分钟，加入 Carnoy 液固定，离心弃上清固定液，余 0.2mL 沉淀物，制成 23 张涂片。然后用 2%醋酸地衣红( 地衣红 2g，冰醋酸 60mL，加蒸馏水至 100mL)染 5 分钟。纯酒精过三次，每次 1

12、分钟，封入 Euparal 或树胶中。若染色过深，可先用 75%酒精脱色，再封片。镜下观察见支原体呈暗紫色小点，位于细胞外或细胞之间。（3）荧光染色法观察 用荧光染料 Hoechst33258，此染料能与 DNA 特异地结合，可使支原体内的 DNA 着色，然后用荧光显微镜观察。染色方法为：用支持物盖片培养法将细胞接种在盖片上，在细胞汇合前（即未长满前）取出玻片，于碟皿中，用不含酚红的 Hanks 液漂洗，1:3 醋酸钾固定 10 分钟，再用生理盐水漂洗后置于 50g/mL 的Hoechst33258(生理盐水配制)中染色 10 分钟，置于蒸馏水漂洗 12分钟，向细胞面滴加数滴 pH5.5 磷酸

13、缓冲液，然后置荧光显微镜下观察。若用细胞培养液，先离心去除上清液，再加入 Hanks 液漂洗，离心弃上清后加入 1:3 醋酸甲醇固定 10 分钟，再用生理盐水漂洗后去上清液，再用 Hoechst33258 染色 10 分钟，加入蒸馏水漂洗，离心去上清蒸馏水，加 35 滴 pH5.5 磷酸缓冲液，稍吹打使沉淀细胞重悬浮，用吸管吸出，滴于载物片上，盖上盖片后观察。荧光显微镜下支原体呈亮绿色小点，散在于细胞周围或附于细胞表面。（4）电镜检测 若条件许可，可用扫描电镜或透射电镜观察。一般在细胞培养 4872 小时，细胞接近汇合前，用胰酶消化细胞制成细胞悬液后进行。需经过固定、包埋、切片后才能进行观察。

14、详细方法同细胞形态观察法。（5）培养检测 将 2.5109/L 细胞悬液 5mL 加入 45mL 支原体肉汤培养基（Sigma 或北京生物制品所生产的均可） ，培养 14 天后观察肉汤培养有无雾状沉淀，然后取 0.5ml 加入已冷却到 50的培养基中，再用琼脂培养基做分离培养，37培养 3 天观察有无“荷包蛋”菌落出现。 污染的清除和预防污染的清除培养细胞一经污染，多数较难处理。如果污染细胞价值不大，宜弃之；有细胞株留存的或可购置的，可在寻找原因后彻底消毒操作室，复苏或重新购置细胞，再培养。若污染细胞价值较大，又难于重新得到，可采取以下办法清除。1、使用抗生素抗生素对杀灭细菌较有效。联合用药比

15、单独用药效果好。预防用药比污染后再用药效果好。预防用药一般用双抗生素(青霉素100u/mL 加链霉素 100g/mL) ，污染后清除用药需采用大于常用量510 倍的冲击处理，于加药后作用 2448 小时，再换常规培养液。此法在污染早期可能有效。所用抗生素品种除青霉素、链霉素外，还可用庆大霉素、卡那霉素、多粘菌素、四环素、制霉菌素等。常用 400800g/mL 卡那霉素或 200g/mL 四环素处理，每隔 23日换液 1 次，传 12 代进行治疗。2、加温处理将污染的组织培养物放在 41培养 18 小时，可杀死支原体，但对细胞有不良影响。所以在处理前要进行预试验，摸索能最大限度杀死支原体又对细胞

16、影响最小的加热时间。此法有时不可靠。若先用药物处理后，再以 41加温处理效果更佳。3、使用支原体特异性血清用 5%的兔支原体免疫血清可去除支原体污染，因特异抗体可抑制支原体生长，故经抗血清处理后 11 天即转为阴性，并且 5 个月后仍为阴性。但此法比较麻烦，不如用抗生素方便、经济。4、其他方法除了上述去除污染的方法外，还有动物体内接种除菌法、巨噬细胞吞噬法、污染培养瓶中加溴尿嘧啶再用光照射的方法及过滤法等，但均较麻烦，且效果不确定。所以一旦支原体污染，除非有特别重要价值，一般均弃之重新培养。污染的预防 预防是防止细胞培养过程中发生污染的最好办法。只有预防工作做在前，才能将发生污染的可能性降到最小程度。一般预防可从以下几方面着手：1、从物品、用品消毒灭菌着手细胞培养所用物品清洗、消毒要彻底，各种溶液灭菌除菌要仔细，并在无菌试验阴性后才能使用。操作室及剩余的无菌器材要定期清