細胞培養是一項需要嚴格無菌操作的實驗技術,以下是關于細胞培養的無菌操作基本技術、實驗用品、培養基、抗生素和血清等方面的總結。
一、無菌操作基本技術
1. 實驗前準備:
- 無菌室及無菌操作臺以紫外燈照射 30 - 60 分鐘滅菌,用 70% 乙醇擦拭無菌操作臺面,并開啟無菌操作臺風扇運轉 10 分鐘后開始實驗操作。
- 每次操作只處理一株細胞株,不共享培養基,避免失誤混淆或細胞間污染。實驗完畢后,用 70%乙醇擦拭無菌操作臺面。操作間隔應讓無菌操作臺運轉 10 分鐘以上,再進行下一個細胞株操作。
2. 操作區域要求:
- 無菌操作工作區域應保持清潔及寬敞,必要物品可暫時放置,其它實驗用品用完即移出,以利于氣流流通。
- 實驗用品以 70%乙醇擦拭后帶入無菌操作臺,實驗操作應在臺面中央無菌區域,勿在邊緣非無菌區域操作。
3. 取用物品注意事項:
- 小心取用無菌實驗物品,避免造成污染。勿碰觸吸管尖頭部或容器瓶口,不在打開的容器正上方操作實驗。
- 容器打開后,以手夾住瓶蓋并握住瓶身,傾斜約 45°角取用,盡量勿將瓶蓋蓋口朝上放置桌面。
4. 工作人員安全:
- 工作人員應穿戴實驗衣及手套后進行實驗。對于來自人類或病毒感染的細胞株應特別小心操作,并選擇適當等級的無菌操作臺(至少 Class II)。
- 操作過程中,避免引起 aerosol 產生,小心毒性藥品如 DMSO 及 TPA 等,避免尖銳針頭傷害。
5. 定期檢測項目:
- 檢測 CO2 鋼瓶的 CO2 壓力。
- 檢測 CO2 培養箱的 CO2 濃度、溫度及水盤是否有污染(水盤的水用無菌水,每周更換)。
- 檢測無菌操作臺內的 airflow 壓力,定期更換紫外線燈管及 HEPA 過濾膜、預濾網(300 小時/預濾網,3000 小時 /HEPA)。
6. 水槽處理:
- 水槽可添加消毒劑(Zephrin 1:750),定期更換水槽的水。
二、實驗用品
1. 種類:
- 細胞培養實驗用品均為無菌,除玻璃容器與 pasteur pipet 外,其它均為塑料無菌制品。
- TC 級培養盤表面有 coating 高分子物質以讓細胞吸附,培養容器種類有 Tflask 、plates、dishes、roller bottle 等,依實驗需要使用。
- 塑料無菌吸管:1 ml、2 ml、 5 ml、10 ml、25 ml。
- 塑料離心管:15 ml、50 ml,有兩種不同材質, polypropylene(PP)為不透明材質,polystyrene( PS )為透明材質,可依實驗需要選擇。
- glass pastuer pipet:9 inch,用于抽掉廢棄培養液等。
- 玻璃血清瓶:100 ml、250 ml、 500 ml、1000 ml。
2. 清洗:
- 新購玻璃血清瓶先以 0.1 - 0.05 N HCl 浸泡數小時,洗凈后使用。
- 用過的玻璃血清瓶,高壓蒸汽滅菌,洗凈后分別用一次與二次去離子水沖洗干凈,勿加清潔劑清洗。
3. 滅菌:
- 實驗用玻璃血清瓶以鋁箔紙包覆瓶蓋,高壓蒸汽滅菌 121 oC,15 lb ,20 分鐘,置于 oven 中烘干。
- 實驗用玻璃 pasteur pipet 以干熱滅菌 170 oC ,4 小時。
- 液體或固體廢棄物可用 10% hypochloride 溶液(次氯酸,即漂白水)或蒸汽高壓滅菌 121 oC ,15 lb,20 分鐘處理。
三、培養基
1. 貯存與使用:
- 液體培養基貯存于 4 oC 冰箱,避免光照,實驗進行前放在 37 oC 水槽中溫熱。
- 液體培養基(加血清)存放期為六個月,期間 glutamine 可能會分解,若細胞生長不佳,可添加適量 glutamine 。
2. 粉末培養基配制:
- 粉末培養基之配制體積為 900 ml,pH 為 7.2 - 7.4,須添加 10%血清。NaHCO3 為另外添加,應分別溶解粉末培養基及 NaHCO3 粉末后再混合,用 CO2 氣體調整 pH。
- 材料包括純水、粉末培養基、NaHCO3、電磁攪拌器、無菌血清瓶、無菌過濾膜、pH meter 、真空幫浦、CO2 氣體等。
- 步驟為溶解粉末培養基、溶解 NaHCO3 粉末并通入 CO2 氣體至飽和、混合兩種溶液、調整 pH、過濾滅菌、分裝并貯存于 4 oC,同時配制之培養基需作生長試驗與污染測試。
3. 配制培養基之生長測試:
- 材料有 MDCK cell、6-well TC plate 、methanol、glacial acetic acid、10% Giemsa solution 。
- 步驟包括培養 MDCK cell、觀察細胞群落生長、固定細胞、染色、計數群落數并比較,若新配制或新批號培養基對細胞生長不佳則丟棄。
四、抗生素
1. 細胞庫之細胞培養基不加抗生素,培養自 ATCC 引進之細胞株,培養基中不加抗生素;培養自其它實驗室引進之細胞株,制作 token freeze 前培養基須添加抗生素,通過污染測試后大量培養時不加抗生素。
2. 寄送活細胞時,須將培養液充滿整個 flask 時,則須添加抗生素(penicillin 100 units/ml + streptomycin 100 ug/ml )。
3. 若要檢測 mycoplasma,則培養基內不可添加 gentamicin,因 gentamicin 會抑制 mycoplasma 生長。
4. 去除細菌污染之抗生素混合配方為 penicillin 250 units/ml,streptomycin 250 ug/ml ,neomycin 250 ug/ml,bacitracin 2.5 units/ml,注意混合使用后藥物毒性會增強。
抗生素名稱 | 工作濃度 | 儲存溫度 | 殺滅細菌類型 |
penicillin | 100 units/ml | -20℃ | G(+) bacteria |
streptomycin | 100 ug/ml | -20℃ | G(+) and G(-) bacteria |
chlotetracycline | 50 ug/ml | -20℃ | G(+) and G(-) bacteria |
gentamicin | 50 ug/ml | -20℃ | G(+) and G(-) bacteria, mycoplasma |
amphotericin B | 2.5 ug/ml | -20℃ | yeast and molds |
nystatin | 50 ug/ml | -20℃ | yeast and molds |
fungizone | 2.5ug/ml | -20℃ | yeast and molds |
5. 表中列出了不同抗生素的使用種類、工作濃度、儲存溫度及殺滅細菌類型。
五、血清
1. 貯存要求:
- 血清必須貯存于–20 ~ -70 oC,若存放于 4℃,請勿超過一個月。
- 可將血清分裝于無菌 50 ml 離心管中,預留血清結凍時體積增加約 10% 的空間,否則易發生污染或容器凍裂。
2. 處理方法:
- 一般廠商提供之血清為無菌,不需再無菌過濾。若發現血清有許多懸浮物,可將血清加入培養基內一起過濾,勿直接過濾血清。
3. 解凍步驟:
- 瓶裝血清采用逐步解凍法,從–20 oC 或–70 oC 至 4 oC 冰箱溶解一天,至室溫下全溶后再分裝,溶解過程中須規則搖晃均勻,勿直接由–20 oC 直接至 37 oC 解凍。
4. heat-inactivation:
- 指 56 oC,30 分鐘加熱已解凍之血清,目的是使血清中之補體成份去活化,除非必須,一般不建議作此熱處理,會造成沉淀物增多且影響血清品質。
5. 注意事項:
- 勿將血清置于 37 oC 太久,否則血清會變得混濁,影響血清品質。
6. 血清之沉淀物:
- 凝絮物:由血清中之脂蛋白變性及解凍后血清中存在之血纖維蛋白造成,可用離心去除,或離心后上清液加入培養基中一起過濾,不建議用過濾步驟去除,以免阻塞過濾膜。
- 顯微鏡下觀察之“小黑點":通常經過熱處理的血清沉淀物會顯著增多,這些小黑點一般不會影響細胞生長,但若懷疑血清品質,應立即停用,更換另一批號血清。
7. 血清之生長測試:
- 材料有 MDCK cell、a-MEM、 6-well TC plate、methanol、glacial acetic acid 、 10% Giemsa solution。
- 步驟包括培養 MDCK cell 至 80% confluency 、處理細胞制成懸浮液并測濃度、接種細胞入 6-well plate 并加入不同濃度血清的 a-MEM、培養、固定、染色、計數群落數、計算 SPE 和 RPE,比較各濃度血清培養基之 RPE,可知待測血清對細胞生長的影響。同時,可訂購多量同一批號的優良血清,置于– 70 oC 保存。
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