簡介:
細(xi)胞(bao)培養物污(wu)(wu)染(ran)往往是細(xi)胞(bao)培養實驗室(shi)最常遇到的問(wen)題,有時會帶來(lai)十分(fen)嚴(yan)重的后果。生物污(wu)(wu)染(ran)物為其(qi)主要污(wu)(wu)染(ran)種類(lei)之一,例如(ru)細(xi)菌(jun)(jun)(jun)、霉菌(jun)(jun)(jun)、真(zhen)菌(jun)(jun)(jun)、酵母、病毒、支原體以(yi)及其(qi)他細(xi)胞(bao)系(xi)的交叉(cha)污(wu)(wu)染(ran)。盡(jin)管無法徹底消除污(wu)(wu)染(ran),但(dan)是可以(yi)通過充分(fen)了(le)解污(wu)(wu)染(ran)源以(yi)及采用良(liang)好的無菌(jun)(jun)(jun)技術,降低污(wu)(wu)染(ran)發生的頻率和(he)嚴(yan)重程度。現對幾(ji)種常見的生物污(wu)(wu)染(ran)進行介紹 細菌 細菌是一(yi)(yi)(yi)大類廣泛(fan)存在的(de)(de)單細胞微生物。細菌直(zhi)徑一(yi)(yi)(yi)般為幾個微米,形態多樣,例如(ru):球狀、桿狀和螺旋狀。細菌由(you)于(yu)分布廣泛(fan)、生長(chang)迅速(su)以及體(ti)積微小的(de)(de)特點,與酵(jiao)母(mu)和霉菌等(deng)一(yi)(yi)(yi)起構成了細胞培(pei)養(yang)中最常(chang)遇到的(de)(de)生物污(wu)染。培(pei)養(yang)物被(bei)細菌污(wu)染后,幾天內即可通過(guo)簡單的(de)(de)肉眼觀察(cha)發現;被(bei)污(wu)染的(de)(de)培(pei)養(yang)物通常(chang)呈云霧狀(肉眼觀察(cha)為渾(hun)濁(zhuo)狀態),有(you)時表(biao)面覆蓋一(yi)(yi)(yi)層薄膜。另(ling)外,經(jing)常(chang)還會發現培(pei)養(yang)基的(de)(de)PH值(zhi)突然降(jiang)低(di),培(pei)養(yang)液一(yi)(yi)(yi)般會渾(hun)濁(zhuo)變(bian)黃,對細胞生長(chang)影響明顯。低(di)倍鏡(jing)下(xia)觀察(cha),可見細菌為細胞之間移動的(de)(de)微小顆粒;高倍鏡(jing)下(xia)則可以分辨出細菌的(de)(de)具體(ti)形態。 霉(mei)菌(jun) 霉菌(jun)(jun)(jun)是真菌(jun)(jun)(jun)值界的(de)一種真核微(wei)生(sheng)物,以(yi)被稱(cheng)為菌(jun)(jun)(jun)絲(si)(si)(si)的(de)多(duo)細(xi)(xi)胞絲(si)(si)(si)狀(zhuang)體(ti)形(xing)式生(sheng)長(chang)。這種多(duo)細(xi)(xi)胞絲(si)(si)(si)狀(zhuang)體(ti)構成的(de)交聯網絡含(han)有遺傳性相同的(de)細(xi)(xi)胞核,被稱(cheng)為集落或(huo)者菌(jun)(jun)(jun)絲(si)(si)(si)體(ti)。與酵母污染類(lei)似,霉菌(jun)(jun)(jun)初(chu)期培養物PH值會維持穩定,培養液是清亮的(de),倒置顯(xian)微(wei)鏡下(xia)(xia)無雜質,37度孵(fu)箱培養2-3天(tian)仍(reng)清亮,污染加重后PH值會迅速升高(gao),培養物變渾濁,出現絮狀(zhuang)雜質,鏡下(xia)(xia)可(ke)(ke)見呈(cheng)細(xi)(xi)絲(si)(si)(si)狀(zhuang)的(de)團狀(zhuang)漂浮物,可(ke)(ke)看到明顯(xian)的(de)菌(jun)(jun)(jun)絲(si)(si)(si),細(xi)(xi)胞仍(reng)可(ke)(ke)生(sheng)長(chang),但(dan)時(shi)間長(chang)之后,細(xi)(xi)胞的(de)活(huo)(huo)力(li)狀(zhuang)態變差。在顯(xian)微(wei)鏡下(xia)(xia),菌(jun)(jun)(jun)絲(si)(si)(si)體(ti)通(tong)常呈(cheng)細(xi)(xi)束狀(zhuang)纖(xian)維,有時(shi)呈(cheng)較(jiao)為密集的(de)孢子團塊。許多(duo)種霉菌(jun)(jun)(jun)的(de)孢子在休眠期均可(ke)(ke)耐(nai)受極(ji)端嚴峻(jun)、不利的(de)環境(jing),當其遇到合適(shi)的(de)生(sheng)長(chang)條件時(shi)才會被活(huo)(huo)化。 酵母 酵母是(shi)真菌界的(de)一種單細(xi)胞(bao)真核(he)微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu),為肉眼不(bu)可見(jian)的(de)微(wei)(wei)小單細(xi)胞(bao)微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu),大(da)小在幾微(wei)(wei)米(多(duo)見(jian))到40微(wei)(wei)米(罕見(jian))不(bu)等,與細(xi)菌污染(ran)類似(si),培養物(wu)(wu)被酵母污染(ran)后也會變(bian)得渾濁,特別是(shi)進(jin)入(ru)污染(ran)后期,培養物(wu)(wu)被酵母污染(ran)后PH值(zhi)變(bian)化(hua)極小,污染(ran)嚴重時PH值(zhi)才會升高。 顯微鏡下觀(guan)察,酵(jiao)(jiao)母呈單個卵圓形(xing)或(huo)球形(xing)顆粒(li)(li),有(you)些還會芽生(sheng)出較小的酵(jiao)(jiao)母顆粒(li)(li)。 真菌 真(zhen)(zhen)菌(jun)(jun)(jun)污染(ran)是(shi)細(xi)(xi)胞(bao)培(pei)養過程中最(zui)常(chang)(chang)見(jian)(jian)的(de)一(yi)種,最(zui)常(chang)(chang)見(jian)(jian)的(de)真(zhen)(zhen)菌(jun)(jun)(jun)有(you)煙(yan)曲霉、黑曲菌(jun)(jun)(jun)、孔子霉、毛霉菌(jun)(jun)(jun)、白色(se)(se)念珠菌(jun)(jun)(jun)和酵母菌(jun)(jun)(jun)培(pei)養細(xi)(xi)胞(bao)受(shou)真(zhen)(zhen)菌(jun)(jun)(jun)污染(ran)后(hou),可見(jian)(jian)培(pei)養液(ye)中漂浮著白色(se)(se)或淺黃色(se)(se)的(de)小(xiao)點,有(you)的(de)散在(zai)(zai)生(sheng)長(chang)(chang),培(pei)養液(ye)一(yi)般(ban)(ban)不(bu)發生(sheng)混濁;倒置顯(xian)微鏡下(xia)可見(jian)(jian)絲(si)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)、管狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)或樹枝狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)的(de)菌(jun)(jun)(jun)絲(si)橫交(jiao)錯在(zai)(zai)細(xi)(xi)胞(bao)之間或培(pei)養基中,有(you)的(de)呈鏈狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)排列。真(zhen)(zhen)菌(jun)(jun)(jun)污染(ran)后(hou),細(xi)(xi)胞(bao)生(sheng)長(chang)(chang)變慢,但最(zui)后(hou)由于營養耗盡(jin)及毒性作(zuo)用(yong)而使細(xi)(xi)胞(bao)脫落(luo)死亡。真(zhen)(zhen)菌(jun)(jun)(jun)污染(ran)一(yi)般(ban)(ban)培(pei)養液(ye)清(qing)亮,不(bu)變色(se)(se),鏡下(xia)有(you)絲(si)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)物,有(you)些(xie)真(zhen)(zhen)菌(jun)(jun)(jun)開始很像(xiang)死細(xi)(xi)胞(bao)碎片,只是(shi)它(ta)很多(duo)很多(duo)的(de)小(xiao)塊很清(qing)楚,像(xiang)珊(shan)瑚(hu)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang),不(bu)像(xiang)細(xi)(xi)胞(bao)碎片分不(bu)清(qing),慢慢的(de)會長(chang)(chang)出很細(xi)(xi)的(de)黑色(se)(se)絲(si)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)物。 真(zhen)菌(jun)生長的比較(jiao)慢,不象細(xi)菌(jun)那么容易被發(fa)現(xian),但是一(yi)旦(dan)發(fa)現(xian)有(you)它(ta)的存在細(xi)胞就被污染了(le),也(ye)很難救活了(le)。 病毒 病(bing)毒(du)是(shi)(shi)一種微(wei)觀感染(ran)(ran)性物(wu)(wu)質,利用宿(su)主(zhu)(zhu)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)結(jie)構進行復制,病(bing)毒(du)體積(ji)微(wei)小,因而要檢(jian)測培(pei)(pei)(pei)養(yang)物(wu)(wu)中有無病(bing)毒(du)以及將其從細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)培(pei)(pei)(pei)養(yang)實(shi)(shi)驗室所用試劑中去除都十分困難(nan)。由于(yu)大多數病(bing)毒(du)對(dui)宿(su)主(zhu)(zhu)有非常嚴(yan)格的(de)(de)要求,因此一般(ban)不會(hui)對(dui)其宿(su)主(zhu)(zhu)五種不同的(de)(de)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)培(pei)(pei)(pei)養(yang)物(wu)(wu)造成不良影響。但是(shi)(shi)使用病(bing)毒(du)感染(ran)(ran)的(de)(de)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)培(pei)(pei)(pei)養(yang)物(wu)(wu)食卻會(hui)對(dui)實(shi)(shi)驗室工作人員(yuan)造成嚴(yan)重的(de)(de)健康威脅。特別是(shi)(shi)當實(shi)(shi)驗室培(pei)(pei)(pei)養(yang)的(de)(de)是(shi)(shi)人或(huo)靈長類動物(wu)(wu)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)時,通過電子顯微(wei)鏡檢(jian)查、一組抗體的(de)(de)免(mian)疫染(ran)(ran)色、ELISA實(shi)(shi)驗或(huo)者采用適當病(bing)毒(du)引物(wu)(wu)的(de)(de)pcr技術(shu)可以檢(jian)測出細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)培(pei)(pei)(pei)養(yang)物(wu)(wu)中的(de)(de)病(bing)毒(du)污染(ran)(ran)。 支原體 支原體是一種沒有細胞壁的簡單細菌,被認為是能夠自我復制的最小的生物。由于體積極小,一般小于1微米,支原體的檢測十分困難,除非其達到極高的密度,導致細胞培養物變質。在此之前往往沒有明顯的感染征象,有些生長緩慢的支原體可能會在培養物中持續存在,而不會導致細胞死亡。但是這些支原體會改變培養體系中主細胞的行為和代謝。慢性支原體感染可能包括:細胞增殖速度降低,飽和密度下降以及懸浮培養物凝集,但是唯一切實有效的檢測支原體污染的方法就是采用熒光染色、ELISA、PCR、免疫染色、放射自顯影或者微生物學測定技術定期檢測培養物。 支(zhi)原體清(qing)除劑 交叉感染 由于(yu)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)培養操(cao)作(zuo)時各細(xi)(xi)胞(bao)(bao)株所需的(de)器材(cai)和溶(rong)液(ye)沒有(you)(you)嚴格分開,往往會使一種細(xi)(xi)胞(bao)(bao)被另一種細(xi)(xi)胞(bao)(bao)污染,目前,世界上已有(you)(you)幾十種細(xi)(xi)胞(bao)(bao)都被HeLa細(xi)(xi)胞(bao)(bao)所污染,致使許(xu)多實驗宣告無(wu)效。雖然不如微生物(wu)污染普遍,但是(shi)許(xu)多細(xi)(xi)胞(bao)(bao)系與Hela細(xi)(xi)胞(bao)(bao)及其(qi)他生長(chang)迅速的(de)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)系間(jian)廣泛(fan)的(de)交(jiao)叉污染是(shi)一個明確的(de)問題,會造成嚴重(zhong)的(de)結果。從比較靠譜的(de)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)庫獲取細(xi)(xi)胞(bao)(bao)系、定期檢查細(xi)(xi)胞(bao)(bao)系的(de)性質(zhi)以(yi)(yi)及采用良好的(de)無(wu)菌(jun)技(ji)術(shu)是(shi)有(you)(you)助(zhu)于(yu)避免交(jiao)叉污染的(de)慣例方法。通過DNA指(zhi)紋圖譜、核型分析(xi)和同位素分析(xi)可以(yi)(yi)確認細(xi)(xi)胞(bao)(bao)培養物(wu)有(you)(you)無(wu)交(jiao)叉污染。 細胞系鑒(jian)定(STR)服務: STR(Short TandemRepeat,短(duan)串聯重復(fu)序列)基因分型(xing)已被(bei)ICLAC、ATCC等權(quan)威機構作為金標(biao)準應用(yong)于細(xi)胞鑒定(ding) 。 細胞(bao)生物學研究狀況細胞(bao)系作為正常或腫瘤組織的模式細胞(bao)被廣泛應用于(yu)科(ke)學研究和藥物發,然(ran)而很大(da)一部分的細胞(bao)系被錯誤標記或被其它(ta)個(ge)體、組織、種(zhong)系來源的細胞(bao)所替代 。 在(zai)細胞生物學(xue)領(ling)域,文章一(yi)直在(zai)發表,科研(yan)成果一(yi)直在(zai)公布(bu),但是當中哺乳(ru)動物細胞被錯誤鑒定,存(cun)在(zai)交叉污染的情(qing)況(kuang)也同時存(cun)在(zai)著。