細胞培養(yǎng)過程中常見污染源是防控

廣義上來說，凡是細胞培養(yǎng)體系中的外來成分或成分變化，都應視為污染，細胞污染不能完全被消除，但能減少其發(fā)生的頻率和后果的嚴重性。細胞污染根據(jù)污染源主要可以分為物理性，化學性和生物性污染。
1、物理性污染
物理性污染通過影響細胞培養(yǎng)體系中的生化成分，從而影響細胞的代謝，如溫度、放射線、振動、輻射(紫外線或熒光)會對細胞產(chǎn)生影響。常見的例子有：培養(yǎng)箱溫度過高、周圍放置能引起機械振動的設備、試劑放在有玻璃門的冰箱中長期受到光照等。物理性污染常常被人們所忽視或被籠統(tǒng)地歸為化學性污染。
2、化學性污染
培養(yǎng)環(huán)境中許多化學物質(zhì)都可以引起細胞的污染�；瘜W物質(zhì)并不總是抑制細胞的生長，某些化學物質(zhì)如激素就可促進細胞的生長。未純化的物質(zhì)、試劑、水、血清、生長輔助因子及儲存試劑的容器都可能成為化學性污染的來源。為了避免金屬離子、有機分子、細胞內(nèi)毒素等物質(zhì)對水的污染，在配制液體，清洗容器時必須使用不含雜質(zhì)的超純水。細胞培養(yǎng)使用的所有物質(zhì)都應是高純度的，并經(jīng)過權(quán)威機構(gòu)的鑒定，實驗者本人也應對上述成分進行純度鑒定。同時，正確配置和儲存培養(yǎng)液及試劑也是非常重要的，應該采取標準的操作步驟，避免液體體積計算錯誤，混用類似化合物等錯誤。
3、微生物污染
微生物污染的原因可分為2個階段：實驗準備階段和實驗操作過程。準備階段的原因包括：實驗耗材滅菌不徹底；細胞房清潔度不夠，增加微生物污染風險；超凈臺潔凈度不夠，消毒不夠徹底，紫外線沒有預先照射足夠時間，表面沒有用酒精擦拭；沒有帶無菌乳膠手套；試劑本身已經(jīng)污染，沒有檢測出來。實驗操作中的污染，往往是不夠嚴謹，粗心大意造成，如：手從無菌試劑的上方經(jīng)過；移液器操作不當，液體接觸到移液器前端；移液管吸液過猛；吸頭忘記更換，導致交叉污染等。
不同的微生物污染物對細胞的影響也有差別，微生物中支原體和病毒對細胞形態(tài)和技能的影響是長期的、緩慢的和潛在的。而霉菌和細菌增殖迅速，能在很短的時間內(nèi)抑制細胞生長或產(chǎn)生毒素殺死細胞。
1）霉菌污染：種類很多，導致細胞污染的大多是曲霉菌、白色念珠菌、酵母菌、黑霉菌、孢子菌等。霉菌污染后多數(shù)在培養(yǎng)液中形成淡黃色或是白色的漂浮物，一般肉眼可見，較易被發(fā)現(xiàn)，短期內(nèi)培養(yǎng)液多不變混濁。倒置顯微鏡下可以看見細胞之間有縱橫交錯穿行的絲狀，樹枝狀或管狀菌絲，并漂浮在培養(yǎng)液中。很多菌絲在高倍鏡下可以看見鏈狀排列的菌株。念珠菌及酵母菌菌株呈卵圓形，散在細胞上及細胞周邊生長。處理：確認是霉菌污染，如果細胞種類不是特別的珍貴，直接放棄，并將實驗環(huán)節(jié)徹底消毒。萬不得已，可以嘗試抗霉菌素如兩性霉素B來清楚污染，實際操作中效果很難保證。
2）細菌污染：細菌污染較常見的有大腸桿菌，白色葡萄球菌，假單孢菌等。加用抗菌素的培養(yǎng)液可預防和排除個別一般少量細菌的污染。一旦發(fā)生細菌污染很容易發(fā)現(xiàn)，多數(shù)情況下培養(yǎng)液短時間內(nèi)變黃，表明有大量酸性物質(zhì)產(chǎn)生，出現(xiàn)明顯渾濁現(xiàn)象；有時靜置的培養(yǎng)液起初不混，但稍加震蕩，就有許多混濁物漂起。倒置顯微鏡下觀察，可見培養(yǎng)液中有大量圓球狀顆粒物漂浮，有時在細胞表面及周圍有大量細菌存在，細胞停止生長并有中毒表現(xiàn)。必要時可取少量培養(yǎng)液涂片染色檢查以明確細菌種類；有的培養(yǎng)液改變不明顯而有疑似污染，亦可向肉湯培養(yǎng)基內(nèi)地入少量培養(yǎng)液，37度培養(yǎng)以檢測。處理：一般用抗生素的常用量的5-10倍作沖擊療法，用藥24-48小時后再換常規(guī)培養(yǎng)液，有時在早期污染時此法有效。
3）支原體污染：支原體是一種大小介于細菌和病毒之間(最小直徑0.2um)并獨立生活的微生物，約有1%可通過濾菌器。支原體無細胞壁形態(tài)呈高度多形性，可為圓形、絲狀或梨形，在光境下不易看清內(nèi)部結(jié)構(gòu)。多數(shù)支原體適合于偏堿條件下生存(PH7．6—8．0)，對酸耐受性差，對熱比較敏感，對一般抗生素不敏感。支原體污染細胞后，培養(yǎng)液一般不發(fā)生混濁，多數(shù)情況下細胞病理變化輕微或不顯著，細微變化也可由于傳代、換液而緩解，因此易被忽視。但個別嚴重情況，可致細胞增殖緩慢，甚至從培養(yǎng)器皿脫落。如何確定是否有支原體污染，一般可用培養(yǎng)法或熒光染色法檢測，市場上有多種支原體檢測的試劑盒，本人試用過幾種，先達基因（gendx.cn）的ERA法支原體快速檢測試劑盒還不錯，兩步操作，20min出結(jié)果，靈敏度較高、速度比較快、操作簡單靈敏，可檢出的支原體覆蓋范圍非常比較廣，超過130（亞）種。
4、細胞交叉污染
細胞污染和細菌污染不同，細胞污染是由于在培養(yǎng)過程中各種細胞同時進行，而所用器具或液體混雜使用所致。這種污染沒有微生物存在，但使培養(yǎng)細胞不同種類之間發(fā)生混亂，細胞生長特性，形態(tài)發(fā)生變化。污染過的細胞由于種類不純，無法進行實驗研究。
防治及處理：在進行多個種類細胞培養(yǎng)操作時，所有器具要嚴格區(qū)分，對每一種細胞按順序進行操作，避免一起操作時造成的混亂；進行換液或傳代操作時，滴管或*頭要及時更換，避免把細胞帶到培養(yǎng)液瓶中；所有從別處轉(zhuǎn)來的或是自己所建的細胞系都要早期留有的充足的凍存儲備，一旦懷疑發(fā)生交叉污染，可做細胞遺傳學方面的鑒定，如發(fā)現(xiàn)原有的細胞遺傳物發(fā)生改變，可以復蘇早期凍存的細胞使用。