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细胞培养所用玻璃及塑料制品的清洗与消毒
清洗
在组织细胞培养中,体外细胞对任何有害物质都非常敏感。微生物产品附带杂物,上次细胞残留物及非营养成分的化学物质,均能影响培养细胞的生长。因此对新使用玻璃器 皿和重新使用的培养器皿都要严格*的清洗,且要根据器皿的组成材料不同,选择不同 的清洗方法。
玻璃器皿的清洗
组织细胞培养中,使用量zui大的是玻璃器皿,故工作zuizui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、浸酸和冲洗四个步骤。清洗后的玻璃器皿不仅要求干净透明无油迹,而且不能残liu任何物质。
(1)浸泡:初次使用和培养使用后的玻璃器皿均需先用清水浸泡,以使附着物软化或被 溶液掉。新的初次使用的玻璃器皿,在生产及运输过程中,玻璃表面带有大量的干固的灰尘,且玻璃表面常呈碱性及带有一些对细胞有害的物质等。新瓶使用前应先用自来水简单刷洗,然后用稀盐酸液浸泡过夜,以中和其中的碱性物质。再次使用的玻璃器皿则常附有 大量刚使用过的蛋白质,干固后不易洗掉,故用后要立即浸入水中,且要求*浸入,不 能留有气泡或浮在液面上。
(2)刷洗:浸泡后的玻璃器皿一般要用毛刷沾洗涤剂刷洗,以除去器皿表面附着较牢的 杂质。刷洗要适度,过度会损害器皿表面光泽度。
(3)浸酸:清洁液是由重铬酸钾、浓硫酸和蒸馏水按一定比例配制而成,其处理过程称为浸酸。清洁液对玻璃器皿无腐蚀作用,而其强氧化作用可除掉刷洗不掉的微量杂质。清 洁液去污能力很强。是清洗过程中关键的一环。浸泡时器皿要充满清洁液,勿留气泡或器 皿露出清洁液面。浸泡时间一般为过夜,不应少于 6 小时。 清洁液可根据需要,配制成 不同的强度,常用的下列三种: 重铬酸钾(g)浓硫酸(ml)蒸馏水(ml)(A)强 清洁液 63∶1000∶200000(B)次强清洗液 120∶200∶1000(C)弱清洁液 100∶100∶100。
清洁液配制时应注意安全,须穿戴耐酸手套和围裙,并要保护好面部及身体裸露部分。配制过程中可使重铬酸钾溶于水中,然后慢慢加浓硫酸。并不停的用玻璃棒搅拌,使产生的热量挥发,配制过程中可使重铬酸钾溶于水中,然后慢慢加浓硫酸。并不停的用玻璃棒 搅拌,使产生的热量挥发,配制溶液应选择塑料制品。配成后清洁液一般为棕红色。
(4)冲洗:玻璃器皿在使用后,刷洗及浸泡后都必须用水充分冲洗。使之尽量不留污染或洁液的残迹。冲洗用洗涤装置。即省力、效果又好。如用手工操作,则需流水冲洗十次以上,每天水须灌满及倒干净,用蒸馏水清洗 3-5 次,晾干备用。
胶塞的清洗
细胞培养中所用的橡胶制品主要是瓶塞。新购置的瓶塞带有大量滑石粉及杂质,应先 用自来水冲洗,再做常规处理,常规清洗方法是: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 分钟,以除掉培养中的蛋白质。自来水冲洗后,再用 1% 稀 盐酸浸泡 30 分钟或蒸馏水冲洗后再煮沸 10-20 分钟,晾干备用。
塑料制品的清洗塑料自制品现多是采用无毒并已经特殊处理的包装,打开包装即可用,多为一次性物品。必要时用 2% NaOH 浸泡过夜,用自来水充分冲洗,再用 5% 盐酸溶液浸泡 30 分钟, zui后用自来水和蒸馏水冲洗干净,晾干备用。
消毒
细胞培养的zui大是发生培养物的细菌,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,常见的原因有操作间或周围空间的不洁,培养器皿和培养液消毒不合格或不*。由于有关培养的每个环节的失误均能导致培养失败,故细胞培养的每个环节都应严格遵守操作常规,防止发生污染。 消毒方法分为三类:物理灭菌法(紫外线、湿热、干烤、过滤等),化学灭菌法(各种化 学消毒剂)和抗生素。
(1)紫外线消毒:用于空气,操作台表面和不能使用其它法进行消毒和培养器皿。紫外线 直接照射方便、效果好,经一定的时间照射后,可以消灭空气中大部分细菌,培养室紫外 线灯应距地面不超过 2.5 米,且消毒进物品不宜相互遮档,照射不到的地方起不到消毒作 用。紫外线可产生臭氧,污染空气,试剂及培养液都有不良影响,对人皮肤也有伤害,不 宜近照射。
(2)温热消毒:即高压蒸气消毒,是一种使用zui广泛、效果的消毒方法。温热消毒时, 消毒物品不能装得过满,以防止消毒器内气体阻塞而千百万,保证其内气体的流通。 在加热升压之前,先要打开排气阀门排放消毒器内的冷空气,冷气空气排出后,关闭排气 阀门,同时检验安全阀活动自如,继后开始升压,当达到所需压力时,开始记算消毒时间。 消毒过程中,操作者不能离开工作岗位,要定时检查压力及安全,防止消毒及表皮意外事 件发生。
常用物品消毒压力及时间:
培养液、平衡盐溶液及其它需要灭菌的液体:121℃, 15 磅, 20 分钟;
布类、玻璃制品、金属器械等物品:先 121℃, 15 磅, 20 分钟,然后在烘箱中烘干;
玻璃瓶:干热灭菌 170℃, 4 小时。
(3)化学消毒法:zui常见的是 70% 酒精及 1‰ 的新洁而灭,前者主要用于操作者的皮肤, 操作台表面及无菌室内的壁面处理。后者则主要用器械的浸泡及皮肤和操作室壁面的擦试消 毒。化学消毒法操作简单、方便有效。
(4)抗生素消毒:主要用于培养用液灭菌或预防培养物污染。
细胞培养常用物品
细胞培养基
目前,市场上可提供干粉培养基和液体培养基。干粉培养基需使用者自己配制并灭菌,其优点是价格便宜。缺点是配制过程繁琐,质量不易控制。液体培养基是由专业产家按标准规模化生产,不仅质量得到保证,而且使用十分方便。常用的培养基种类及其应用见下表:
培养基种类 | 应用细胞 |
RPMI-1640(标准型) | 主要用于悬浮细胞培养 |
DMEM-高糖(标准型) | |
DMEM-低糖(标准型) | |
IMDM | |
McCoys | |
M199 | |
F10 | |
血清
平衡盐液体
PBS(Phosphate-Buffered Sallines)
DPBS(Dulbecco’s Phosphate-Buffered Sallines)标准型
成分 | 含量(g/L) |
CaCl2(anhyd.)(无水氯化钙) | 0.10 |
KCl | 0.20 |
KH2PO4 | 0.20 |
MgCl2·6H2O | 0.10 |
NaCl | 8.00 |
Na2HPO4·7H2O | 2.16 |
Hanks’ 平衡盐溶液(Hanks’ Balanced Salt Solutions,HBSS)
成分 | 含量(g/L) |
CaCl2(anhyd.)(无水氯化钙) | 0.14 |
KCl | 0.40 |
KH2PO4 | 0.06 |
MgCl2·6H2O | 0.10 |
MgSO4·7H2O | 0.10 |
NaCl | 8.00 |
NaCO3 | 0.35 |
Na2HPO4 | 0.048 |
D-Glucose | 1.00 |
Phenol Red | 0.01 |
D-Hanks’ 平衡盐溶液 (D-Hanks Balanced Salt Solutions, D-HBSS)
成分 | 含量(g/L) |
KCl | 0.40 |
KH2PO4 | 0.06 |
NaCl | 8.00 |
NaCO3 | 0.35 |
Na2HPO4 | 0.048 |
D-Glucose | 1.00 |
Phenol Red | 0.01 |
消化液:
分离组织和分散细胞。常用的有胰蛋白酶和二乙胺四乙酸二钠 (EDTA) 两种溶液。可以 单独使用,也可以混合使用。
(1)胰蛋白酶溶液
胰蛋白酶(简称胰酶)是一种黄白色粉末,易潮解,应放置冷暗干燥处保存。目前应用的胰蛋白酶主要来自牛或猪的胰腺。胰酶的主要作用是使细胞间的蛋白质水解,使细胞相 互离散。胰酶对细胞的分离作用与细胞的种类和细胞的特性有密切关系。一般来讲,胰酶浓度大、作用温度高、作用时间长,对细胞分离能力也大,但超过一定的限度会损伤细胞。胰 酶溶液在 pH8.0,温度为 37℃ 时,作用能力zui强。注意:钙离子、镁离子和血清蛋白的存在会降低胰酶活力。因此,胰酶溶液常用无 Ca2+、Mg2+的 D-Hanks』 平衡盐溶液配制成 0.25% 溶液。消化细胞时,加入一些血清或含血清的培养液,或胰蛋白酶抑制剂能终止胰蛋白酶对 细胞的消化作用。
胰蛋白酶溶液配制:
(1)称取胰蛋白酶粉末置烧杯中,先用少许 D-Hanks 平衡盐溶液(pH7.2 左右)调成糊状, 然后再补足 D-Hanks 平衡盐溶液,搅拌混匀,置室温 4 小时或冰箱过夜,并不断搅拌振荡;
(2)次日,先用滤纸粗滤,再进行过滤除菌,分装入瓶中,低温冰箱保存备用,常用浓度 为 0.25% 或 0.125%。胰蛋白酶溶液偏酸,使用前可调用碳酸氢钠溶液调 pH 至 7.2 左右。
保存条件:配制好的胰蛋白酶溶液必须保存在-20℃ 冰箱中,以免分解失效。
EDTA•4Na 溶液
EDTA 是一种化学螯合剂,对细胞有一定的离觧作用,而且毒性小,价格低廉,使用方便。 常用工作液浓度为 0.02%。通常与 0.25% 的胰蛋白酶溶液按 1:1 混合使用(混合液)。
注意:使用 EDTA 处理细胞后,一定要用 Hanks 液冲洗干净,因残留的 EDTA 会影响
细胞生长。
EDTA 溶液配制:用无钙、镁的 D-HBSS 平衡盐溶液溶解后,高压蒸汽灭菌,分装成小瓶, 室温或 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 调整液
(1)NaHCO3 溶液
常用浓度为 7.5%。配制时用三蒸水溶解后,过滤除菌,分装,4℃ 冰箱或室温保存。 当 pH 值超过后,可用高压灭菌的 10% 醋酸溶液或通入 CO2 气体方法调节。
(2)HEPES(分子量 238.31)溶液
HEPES 使用终浓度一般为 10-50 mM, 但通常配成 1M 储存液:用 200 ml 双蒸水溶解 47.6 克 HEPES,用 1N NaOH 调节 pH 至 7.5-8.0; 然后过滤除菌,分装小瓶,室温或 4℃ 保存。 抗生素溶液
酚红:
大多数培养液中使用酚红作为 pH 指示剂。红色表示中性 pH,黄色代表酸性 pH,紫色表 示碱性 pH。但是,在一些特殊培养液中不含酚红,因为已有一些研究表明:酚红能模拟类固醇激素(尤其是雌激素)样作用。
丙酮酸钠:
是细胞液中细胞的另一种碳源。D-葡萄糖是细胞优选碳源,但是当培养液中 D-葡萄糖耗 尽时,细胞可以代谢丙酮酸钠获取碳源。
抗生素
哺乳动物细胞冷冻保存
主要目的:(1)保存种子细胞,以便随时取用。这是保存细胞的zui主要目的。
(2)减少细胞被微生物污染的性。
(3)减少细胞之间交叉污染的性。
(4)减少细胞因传代培养而引起的遗传变异和形态改变。
(5)避免有限细胞系出现衰老或恶性转化。
(6) 降低人力和物力。
冷冻保存要点:(1)冷冻过程要缓慢。需要冷冻保存的细胞先在 4℃ 冰箱中放置 30-60 分钟;然后转入-20℃,放置 30 分钟;然后再转入-80℃ 放置 16-18 小时(或过夜);zui后放入液氮中长期保存。有条件的地方,可用程控降温仪,按每分钟-1 到 -3℃ 速度降温,一直 到-80℃ 以下,然后直接放入液氮中长期保存。
(2)冻存细胞必须处在对数生长期,活力大于 90%,无微生物污染。
(3)细胞浓度控制在:1×107-5×107/ml。
(4)使用高浓度血清或蛋白保护剂。一般情况下,用于冷冻保存*细胞生长培养液中血 清浓度大于 20%。
(5)使用合适的细胞冷冻保护剂,以保护细胞在冷冻过程中免受冰晶破坏。目前,zui常用 的冷冻保护剂是 DMSO(二甲基亚砜),使用终浓度为 5-10%。但是,有些细胞系不能用 DMSO 作为冷冻保护剂,如人白血病细胞系 HL-60。因为,DMSO 能诱导 HL-60 细胞分化。在这种情 况下,可选用其它冷冻保护剂,如甘油(glycele), 羟乙基淀粉等。
特别注意:(1)细胞在冷冻过程中在-20℃ 冰箱内放置时间不可超过 1 小时,以防止冰 晶过大而破坏细胞。也可跳过-20℃ 这一步骤直接放入-80℃ 冰箱中,但这样做细胞存活率要
低一些。
(2)DMSO 稀释时会释放大量热量。因此,DMSO 不能直接加到细胞液中,必须事先配制。
(3)DMSO 必须是细胞培养级别的。新买的 DMSO 本身处于无菌状态,*次开瓶后应 立即少量分装于无菌试管或瓶中,4℃ 保存。避免反复冻融造成 DMSO 裂解产生有 害物质。并可减少污染机会。如要过滤 DMSO,必须选用耐 DMSO 的尼龙滤膜。
细胞冷冻保存液主要成分:冷冻保护剂,基础培养液,血清或蛋白。
常用细胞冷冻保存液:(1)10%DMSO + *细胞生长培养液(20% 血清+基础培养液)
(2)10% 甘油 + *细胞生长培养液(20% 血清+基础培养液)悬浮细胞冷冻保存操作程序(液氮保存法):
(1)取对数生长期细胞培养物,离心 200-400 g 5 分钟。用粘附(贴壁)细胞冷冻保存操作程序(液氮保存法):
冷冻保存细胞的解冻与复苏要点:(1)快速解冻。冻存细胞从液氮中取出后,应立即放入37℃ 水浴中,轻轻摇动冷冻管,使其在 1 分钟内全部融化(不要超过 3 分钟)。
(2)解冻操作过程动作要轻。由于冷冻保存过的细胞变得非常脆弱,不仅解冻速度要快, 而且动作要轻。一般情况下,解冻后的细胞可直接接种到含*生长培养液的细胞培养瓶中直接进行培养(1 ml 冻存细胞液加入到 25-30 ml 新鲜*培养液中),24 小时后再用新鲜*培养替换旧培养液,以去除 DMSO。如果,细胞对冷冻保护剂特别敏感,那么,解冻后 的细胞应先通过离心去除冷冻保护剂,然后再接种到含*生长培养液的培养瓶中。
特别注意:(1)解冻时务必注意安全,预防冷冻管爆裂。,要带手套,用镊子将细胞冷冻管从液氮中取出,放入 37℃ 水浴中。切不可直接用手,以免冻伤。
(2)冷冻管在水浴中解冻时,液面不可超过冻存管盖面,否则,易发生污染。
解冻冷冻保存细胞的离心方法:
(1) 从液氮中取出冻存的细胞,立即放入 37℃ 水浴中快速解冻。
(2)将 1-2 ml 冻存细胞液加入到 25 ml 新鲜*细胞生长培养液中,轻轻混匀。
(3)用 80 g 离心 2-3 分钟,弃上清液。
(4)用*生长培养液轻轻悬浮细胞团,并计数细胞。
(5)接种细胞到培养瓶中,起始密度为 3×105/ml。