识别细胞培养实验室中的污染物

污染物最常见的是生物性质的，包括 细菌、 真菌、 病毒和 寄生虫。 限制 生物污染物 非常重要，因为它们可以 通过竞争营养物质、合成 碱性 、 酸性 或 有毒 副产物以及病毒成分对 细胞培养基因组的潜在干扰来改变培养细胞系的 表型 和基因型 。

细胞培养 是指使 真核 或 原核细胞 在 生理条件 下生长的实验室方法。 它的起源可以追溯到 20 世纪初，当时它被引入研究 组织生长 和成熟、病毒生物学和 疫苗开发 、基因在疾病和健康中的作用，以及使用大规模杂交细胞系生产生物制药。

培养细胞 的实验应用 与可在体外生长的细胞类型一样多种多样。 然而，在临床背景下，细胞培养最常与创建研究基本 细胞生物学 、复制疾病机制或研究新型药物化合物的毒性的模型系统相关。 在这些应用中使用细胞培养的优点之一是操纵基因和分子途径的可行性。

此外，克隆细胞群或特定细胞类型的同质性以及明确的培养系统消除了干扰遗传或环境变量，因此允许生成高再现性和一致性的数据，而这在研究整个器官系统时是无法保证的。

 无菌细胞培养实践

事实上， 微生物感染 是体外细胞维持的主要问题。 细菌等 感染因子对真核细胞有毒，并最终导致细胞死亡。 此外，即使是低水平的污染也可能导致异常结果并导致错误的科学解释。

通过采用多种确保细胞培养实验室无菌的技术，研究人员可以减少污染的频率和程度，并减少细胞、资源和时间的损失。 这可以通过消除微生物通过受污染的设备、培养基、细胞培养组件、培养箱、工作表面以及有缺陷或打开的细胞培养容器进入细胞培养物来实现。

鉴于大气中充满了具有潜在传染性的 微粒 ，生物安全柜是限制非无菌气溶胶和空气中的成分污染培养细胞的最重要的设备。

生物安全柜应先用抗真菌清洁剂（例如 5% Trigene）净化，然后用 70% 乙醇净化。 所有进入生物安全柜的设备也需要用70%乙醇喷洒和擦拭。

喷有 70% 乙醇的一次性手套 和实验室外套可以进一步减少头发、皮肤细胞或灰尘携带的污染物的引入。

商业来源的培养基和补充细胞培养产品通常在无菌条件下提供。 此外，过滤灭菌允许生成基于非无菌培养试剂的细胞培养基，而高压灭菌通常用于对与培养细胞接触的设备进行灭菌。 液体的过滤灭菌可以通过 使用真空泵迫使液体通过 0.22μM 聚醚砜低结合过滤系统来实现。 添加抗生素（例如青霉素/链霉素）进一步限制了打开后的培养基瓶中和细胞培养容器中细菌生长的风险。

污染物最常见的是生物性质的，包括细菌、真菌、病毒和寄生虫。 限制生物污染物非常重要，因为它们可以通过竞争营养物质、合成碱性、酸性或有毒副产物以及病毒成分对细胞培养基因组的潜在干扰来改变培养细胞系的表型和基因型。 其他污染物可能包括引入不需要的化学杂质（例如细胞培养容器中的增塑剂）或在实验室共培养的其他细胞类型。

细菌污染

受 细菌污染影响的 细胞培养物 通常外观浑浊。 此外，细菌的高代谢率可以改变培养基的pH值，从而将酚红的颜色变成黄色。 虽然细菌在低显微镜放大倍数下可能被检测为小颗粒，但它们独特的形状通常在较高放大倍数下被检测到。 虽然大肠杆菌 等细菌菌株 由于其大小 (~2 μM) 和 鞭毛诱导的移动性而很容易被发现，但 支原体 等其他菌株的 大小较小 (<1 μM)、不可移动，因此不像支原体那样容易被发现。很容易被检测到。 结果， 支原体 感染可能会在较长时间内不被注意到，并且通常只有通过培养细胞质量下降才变得明显。 这可以表现为细胞增殖减少和细胞死亡。 为了监测细胞培养物是否存在 支原体 感染，建议使用聚合酶链反应 (PCR)、酶联免疫吸附测定 (ELISA) 或免疫染色定期检测培养物是否存在支原体感染。

真菌污染

酵母出芽细胞呈卵圆形，可生长至约 4 μm 大小，因此在低显微镜放大倍数下很容易检测到。 霉菌是真菌王国的其他成员，可以在细胞培养物中发现。 它们的生长以多细胞、高度连接的细丝（菌丝）的产生为标志。

病毒污染物的存在可能难以确认，但通常依赖于 PCR、ELISA、免疫细胞化学或电子显微镜。

病毒污染

病毒是依赖宿主细胞进行自身复制的感染因子。 由于它们的尺寸有限（最多 300 nm）及其细胞内生命周期，它们在普通光学显微镜中不可见并且很难检测。 虽然某些病毒可能会诱导培养细胞的形态变化（细胞病变效应），但其他物种可能会整合到细胞基因组中并改变所研究细胞系的表型。

病毒 可以通过使用胰蛋白酶或胎牛血清等动物源性细胞培养产品进入细胞培养物，这对实验室工作人员来说是一个严重的健康问题。 病毒污染物的存在可能难以确认，但通常依赖于 PCR 、 ELISA 、 免疫细胞化学 或 电子显微镜 。

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