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发生污染,既耽误时间又是一个灾难,熟练的无菌操作能避免许多问题,但早期检测污染是一种可以预警的方法。对于培养箱中的每瓶细胞都要注意观察,要养成习惯,每次打开培养箱时,迅速看看有没有发生污染。
细菌、酵母、真菌、霉菌、支原体以及其他的培养细胞都可能引起污染。
怎样识别污染
一、肉眼观察 ,把培养瓶或培养皿拿起来,对着光线检查。
浑浊情况。 即使细胞密度很高,培养基也应该是透明的。轻轻移动或晃动培养瓶,观察培养基的浑浊或悬浮情况,一些霉菌可能会在培养基的表面形成菌落。
培养基颜色的变化。 酸性条件下,加了酚红的培养基会由红变黄,而碱性条件下会变成红紫色。细菌污染常常会使培养基变成黄色,真菌污染会使培养基变成深紫红色。
闻! 当然不能打开瓶子去闻,把鼻子贴在瓶口闻,许多污染发生以后都会散发出易察觉的、特殊的气味,甚至一打开培养箱门就闻到了。
二、显微观察 。在倒置显微镜下,先用低倍(10 X) 再用高倍(40 X) 物镜(总放大倍数为400) 观察细胞培养皿或培养瓶中的细胞:
其他有机体。 在低倍镜下,真菌的菌丝体成长棒状,并横穿整个视野,还可以观察到酵母,有时呈小圆球形,有时还有芽。
在高倍镜下可以观察到细菌,它们可能是棒状或球状,单独成链或成团存在,它们也可能和细胞混在一起,并且明显处于细胞内部,有些细胞可能已经裂解变得模糊。观察时可能每两个视野才出现一个污染(当然也算被污染了!),而且可能污染物是可以运动的。
损伤细胞。 感染会杀死细胞,可能导致每个细胞都裂解和/或细胞层从附着物上完全剥离,更可能的是细胞变得不规则(或大或小),在低倍镜下是黑色的粒状
悬浮培养细胞比贴壁培养细胞更加难以显微观察,尤其是高倍显微镜下。
将培养瓶或培养皿放在显微镜的载物台上,静置一会。
将焦距对准器皿的底部,观察那些轻微附着的细胞,因为它们可能已经接触到了微生物。
对准整个培养瓶焦距,当发现细胞的时候,用细聚焦调节旋钮调节,仔细检查周围的培养基有没有污染发生。
图一 倒置显微镜放大倍数400 倍下观察到的贴壁细胞被污染的情况
a 霉菌; b 酵母; c 细菌,小的棒状; d 细菌,成团的球状,有些细菌已经进入细胞内部。
如果你不能确定是否发生了污染
制作湿涂片或染色片。取1 ml 培养基离心,用50 μl 培养基或缓冲液重新悬浮细胞,滴一滴到载玻片,盖上盖玻片制成湿涂片;或涂片、固定并染色(甲基兰或革兰氏染液),在高倍镜下观察。
将细胞在营养培养基或琼脂培养基上划线, 37℃培养3 天。如果有菌落,那么细胞被污染了。
取1 ml 的细胞培养液至无菌的微量离心管中, 37℃培养3 天。观察到浑浊物,做湿涂片显微镜观察。
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,例如培养液变混浊,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。
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。
没有图片不能判断,不过可以通过以下方式判断细胞是否被污染。
细胞培养中常见的生物污染类型有7种,分别是细菌污染、支原体污染、原虫污染、黑胶虫污染、真菌污染、病毒污染以及非细胞污染。他们在细胞培养中污染的特点如下:
1、细菌:细菌在普通倒置显微镜下为黑色细沙状,根据感染细菌的不同,可有不同的外形,培养液一般会浑浊变黄,对细胞生长影响明显。
2、支原体:黑色的,好象多为多形,培养液一般培养液一般会浑浊,原体感染,国内血清很多都没有做支原体阴性检测,而支原体是牛血清中最常见的微生物之一。而且它不能用过滤的办法除去。支原体感染细胞以后,细胞病变不很明显,只是慢慢死去。
3、黑胶虫:可以穿透滤膜,也可以通过空气传播,低倍下为黑色点状,高倍下可看见黑色的小虫游来游去,培养液也是不浑的,一般不会太影响,细胞还是可以用的。常常是细胞生长状态良好,且观测到的运动物无明显增多,且培养液颜色、透明度无明显变化,可在同一批号的血清养的细胞中发现类似现象。对细胞生长状态不会有明显影响,在细胞增殖旺盛之后会自然消失,除更换血清外无须特殊处理。
4、真菌:一般培养液清亮,不变色,镜下有丝状物,有些真菌开始很像死细胞碎片,只是它很多很多的小块很清楚,象珊瑚状,不象细胞碎片分不清,慢慢的会长出很细的黑色丝状物。真菌生长的比较慢,不象细菌那么容易被发现,但是一旦发现有它的存在细胞就被污染了,也很难救活了。
5、原虫:培养液可轻微浑浊,显微镜下那些细小的点状物数量非常多,轻微活动,细胞虽然可以生长但繁殖速度却明显减慢,而且细胞状态不好,边缘不清楚,细胞不透亮。他们与细胞可共生但会与细胞争夺营养。这种共生是非常普遍的,但他们的数量小,细胞站优势所以不会影响到细胞的正常生长,只有当他们到达一定的数量时就会影响到细胞的生长,最终形成恶性循环。
6. 病毒:组织细胞培养过程中,如果没有除去潜在的病毒,就会产生病毒污染。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。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
7、非同种细胞污染 :即是细胞交叉污染,由于细胞培养操作时各细胞株所需的器材和溶液没有严格分开,往往会使一种细胞被另一种细胞污染。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。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。
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