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细胞培养污染鉴别与预防方法

发布时间:2025-08-26    浏览次数:10

细胞污染是细胞培养过程中常见的问题,它会严重影响细胞的生长、代谢和实验结果的准确性。细胞污染主要有以下几种常见类型:

细菌污染是细胞培养中最常见的污染类型之一。细菌种类繁多,常见的有革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。革兰氏阴性菌污染时,培养液通常会变浑浊,并且颜色可能会变黄,这是因为细菌大量繁殖消耗了培养液中的营养成分,并且产生了一些代谢产物。显微镜下可以观察到大量的细菌在细胞周围游动。细菌与会培养的细胞争夺氧气、营养物质,还会释放毒素干扰细胞的正常生长代谢,导致细胞生长缓慢甚至死亡。例如,大肠杆菌污染时,其产生的内毒素会对细胞产生毒性作用。

真菌污染也是细胞培养中常见的污染类型。真菌污染时,培养液表面会出现一些丝状或绒毛状的菌落,它们的生长速度相对较慢,但一旦污染,很难清除。真菌的菌丝可能会穿透细胞膜,进入细胞内部,引起细胞结构的破坏,使细胞失去正常的形态和功能。真菌污染的来源可能是培养基、血清等试剂本身带有真菌孢子,或者是操作过程中无菌操作不规范,如超净工作台未进行彻底消毒、操作人员的手或衣物携带真菌孢子进入操作区域等。

霉菌污染是真菌污染的一种,其特征是培养液表面出现丝状或绒毛状的菌落。霉菌污染的培养液通常会变得浑浊,颜色可能会变深。霉菌的菌丝可能会穿透细胞膜,进入细胞内部,引起细胞结构的破坏,使细胞失去正常的形态和功能。霉菌污染的来源可能是培养基、血清等试剂本身带有霉菌孢子,或者是操作过程中无菌操作不规范,如超净工作台未进行彻底消毒、操作人员的手或衣物携带霉菌孢子进入操作区域等。

细胞培养 — 霉菌污染

支原体污染是最难以察觉的一种污染,因为支原体体积微小,一般光学显微镜下难以观察到。它会吸附在细胞表面或者侵入细胞内部,干扰细胞的代谢过程,如影响细胞的蛋白质合成、核酸代谢等,而且支原体污染可能会持续很长时间而不被发现,导致实验结果出现偏差。支原体污染的来源可能是细胞来源本身带有支原体,或者是操作过程中无菌操作不规范,如超净工作台未进行彻底消毒、操作人员的手或衣物携带支原体进入操作区域等。

黑胶虫污染是一种较为少见但危害较大的污染类型。黑胶虫是一种小型的节肢动物,它们可以在培养液中生存和繁殖,会在培养液中形成黑色的团块。黑胶虫会消耗培养液中的营养物质,影响细胞的生长环境,导致细胞生长缓慢甚至死亡。黑胶虫污染的来源可能是培养基、血清等试剂本身带有黑胶虫,或者是操作过程中无菌操作不规范,如超净工作台未进行彻底消毒、操作人员的手或衣物携带黑胶虫进入操作区域等。

黑胶虫污染

原虫污染是一种较为少见但危害较大的污染类型。原虫是一种单细胞生物,它们可以在培养液中生存和繁殖,会在细胞周围形成大量的原虫。原虫会消耗培养液中的营养物质,影响细胞的生长环境,导致细胞生长缓慢甚至死亡。原虫污染的来源可能是细胞来源本身带有原虫,或者是操作过程中无菌操作不规范,如超净工作台未进行彻底消毒、操作人员的手或衣物携带原虫进入操作区域等。

非同种细胞污染是指在细胞培养过程中,混入了与目标细胞不同的其他细胞类型。这种污染可能会导致实验结果的偏差,因为不同细胞类型的生长特性和代谢过程不同。非同种细胞污染的来源可能是细胞来源本身不纯,或者是操作过程中无菌操作不规范,如超净工作台未进行彻底消毒、操作人员的手或衣物携带其他细胞进入操作区域等。

01、细胞污染特征

细菌污染特征

● 培养液变化:培养液通常会变得浑浊,颜色可能会变黄或变绿,这是因为细菌大量繁殖消耗了培养液中的营养成分,并且产生了一些代谢产物。
● 显微镜观察:显微镜下可以观察到大量的细菌在细胞周围游动。细菌的形态多样,常见的有球菌、杆菌和螺旋菌。
● 细胞反应:细菌会与培养的细胞争夺氧气和营养物质,还会释放毒素干扰细胞的正常生长代谢,导致细胞生长缓慢甚至死亡。细胞可能会出现形态改变,如细胞变圆、脱落等。

真菌污染特征

● 培养液变化:培养液表面会出现一些丝状或绒毛状的菌落,培养液可能会变得浑浊,颜色可能会变深。
● 显微镜观察:显微镜下可以观察到真菌的菌丝或孢子。真菌的形态多样,常见的有酵母菌、霉菌等。
● 细胞反应:真菌的菌丝可能会穿透细胞膜,进入细胞内部,引起细胞结构的破坏,使细胞失去正常的形态和功能。细胞可能会出现形态改变,如细胞变圆、脱落等。

霉菌污染特征

● 培养液变化:培养液表面会出现丝状或绒毛状的菌落,培养液可能会变得浑浊,颜色可能会变深。
● 显微镜观察:显微镜下可以观察到霉菌的菌丝或孢子。霉菌的形态多样,常见的有青霉菌、曲霉菌等。
● 细胞反应:霉菌的菌丝可能会穿透细胞膜,进入细胞内部,引起细胞结构的破坏,使细胞失去正常的形态和功能。细胞可能会出现形态改变,如细胞变圆、脱落等。

支原体污染特征

● 培养液变化:培养液通常不会出现明显的浑浊或颜色变化,因为支原体体积微小,一般光学显微镜下难以观察到。
● 显微镜观察:支原体体积微小,一般光学显微镜下难以观察到。需要使用电子显微镜或特殊的荧光标记方法才能检测到。
● 细胞反应:支原体会吸附在细胞表面或者侵入细胞内部,干扰细胞的代谢过程,如影响细胞的蛋白质合成、核酸代谢等。细胞可能会出现生长缓慢、形态改变等现象,但这些变化通常较为细微,不易察觉。

黑胶虫污染特征

● 培养液变化:培养液中会出现黑色的团块,这些团块是由黑胶虫聚集形成的。
● 显微镜观察:显微镜下可以观察到黑胶虫,它们是一种小型的节肢动物,形态类似于小黑点。
● 细胞反应:黑胶虫会消耗培养液中的营养物质,影响细胞的生长环境,导致细胞生长缓慢甚至死亡。细胞可能会出现形态改变,如细胞变圆、脱落等。

原虫污染特征

● 培养液变化:培养液中会出现大量的原虫,这些原虫会消耗培养液中的营养物质,影响细胞的生长环境。
● 显微镜观察:显微镜下可以观察到原虫,它们是一种单细胞生物,形态多样,常见的有阿米巴虫、草履虫等。
● 细胞反应:原虫会消耗培养液中的营养物质,影响细胞的生长环境,导致细胞生长缓慢甚至死亡。细胞可能会出现形态改变,如细胞变圆、脱落等。

非同种细胞污染特征

● 培养液变化:培养液通常不会出现明显的浑浊或颜色变化,但细胞形态和生长特性可能会发生改变。
● 显微镜观察:显微镜下可以观察到与目标细胞不同的其他细胞类型,这些细胞可能会有不同的形态和生长特性。
● 细胞反应:非同种细胞会与目标细胞争夺营养物质和生长空间,影响目标细胞的生长和代谢。细胞可能会出现生长缓慢、形态改变等现象。

02、预防细胞污染的黄金法则

严格遵守无菌操作原则在超净工作台内进行细胞操作,确保工作台的高效过滤器正常工作,定期更换和清洁过滤器。在操作前,使用紫外线灯对工作台进行消毒,通常照射30分钟以上。操作时,确保工作台内的空气流向是从内向外,避免外界空气进入污染。

严格把控试剂和耗材的质量选择高质量、无污染的培养基和血清。购买时,选择信誉良好的供应商,并检查产品的生产日期和保质期。使用前,对培养基进行灭菌处理,通常采用高压蒸汽灭菌。血清则需要经过过滤除菌,使用0.22μm的滤膜进行过滤,以去除可能存在的微生物。

定期对实验室环境和设备进行消毒定期对实验室进行清洁和消毒,包括地面、墙壁、实验台面等。使用消毒剂进行擦拭,如70%的酒精或含氯消毒剂。定期更换实验室内的空气过滤器,保持实验室内的空气质量。

建立良好的细胞培养操作规范在进行细胞操作时,应严格按照标准操作规程进行。例如,在进行细胞传代时,应先将培养瓶放入超净工作台内,打开瓶盖后,使用酒精棉球擦拭瓶口,然后进行操作。操作完成后,立即盖好瓶盖,避免细胞长时间暴露在空气中。

定期检测细胞污染情况定期对细胞进行污染检测,如细菌、真菌、支原体等污染的检测。可以使用显微镜观察细胞的形态和生长情况,也可以使用一些专门的试剂盒进行检测。

加强人员培训和管理定期对实验室人员进行无菌操作和细胞培养技术的培训,提高人员的操作技能和无菌意识。培训内容应包括无菌操作的基本原则、细胞培养的操作规程、实验室安全知识等。通过培训,使实验室人员能够熟练掌握无菌操作技术,减少污染的发生。

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