Q1:原代细胞与细胞系有什么区别?
A1:根据传统定义,自组织第一次收获和接种的细胞被称为原代细胞 [Freshney, R.I. (1987). Culture of Animal Cells. A Manual of Basic Technique. (New York, Alan R. Liss, Inc.)]. 这类细胞直接从组织分离,生命周期有限,经数次传代后会逐渐停止生长。原代细胞在有限的生命周期内需掌握好细胞的最大生长空间,以保持细胞群中基因型和表型的一致性。细胞系是不断生长、分化的细胞群,因其经过遗传改造,致使其具有无限增长的潜能。体外生长的细胞系用于医疗或科研。
Q2:倍增和代数有什么区别?
A2:倍增是培养物中细胞总数的翻倍,通常是指细胞指数或对数生长期。代数是指细胞群从培养瓶中移出,传代培养过程的次数;传代培养的目的,是使细胞处于低密度以刺激其进一步生长。
Q3:细胞培养过程中,多久更换一次培养基?
A3:这取决于细胞生长的速度。一般而言2-3天更换一次培养基,许多细胞培养实验室通常在周一,周三,周五更换培养基。注意:冻存细胞复苏后,在6-16小时内更换培养基,以去除残留的二甲基亚枫和死亡的细胞。
Q4:可以扩增培养和再次冻存原代正常人类细胞吗?
A4:这取决于细胞的类型。一些细胞类型像神经细胞,神经胶质细胞和一些生长缓慢的上皮细胞,不推荐扩增培养和再次冻存。其它的细胞类型像成纤维细胞、星形细胞、肾系膜细胞、星形胶质细胞等等,可以扩增培养和再次冻存。然而,需要注意的是再次冻存的过程可能导致细胞生长性能的改变。
Q5:培养瓶中应该加入多少体积的培养基?
A5:我们推荐的用量为:T-25培养瓶5ml,T-75培养瓶15ml,T-150培养瓶30ml。
Q6:原代细胞培养,细胞贴壁不好怎么办?
A6:许多原代细胞必须添加促贴壁物质才能贴壁生长,我们可以提前包被细胞培养瓶,常用的包被液有多聚赖氨酸和纤粘连蛋白、层粘连蛋白、玻璃粘连蛋白、明胶、胶原蛋白、MSC 促贴壁试剂、刀豆蛋白A等。或者可以直接购买细胞瓶表面已经处理的耗材。如:TC细胞培养表面;Nunclon Delta 细胞培养表面;用于球体培养、组织化培养和3D培养的培养瓶;包被多聚-D-赖氨酸或 I 型胶原的T25培养瓶等。
Q7:培养的细胞不贴壁怎么办?
A7:可能的原因:
(1) 胰蛋白酶消化过度。
(2) 支原体污染。
(3) 部分细胞需要额外添加贴壁因子
(4) 培养器皿使用不当,如使用了非TC处理的培养瓶。
解决方法:
(1) 缩短胰蛋白酶消化时间或降低胰蛋白酶浓度。
(2) 分离培养物,检测支原体。清洁支架和培养箱,如发现支原体污染,丢弃培养物。
(3) 改变培养液成分。
(4) 使用合适的培养器皿。
Q8:细胞复苏、冻存注意事项有哪些?
A8:注意事项
(1) 细胞冻存时,一定要确保细胞状态良好:处于生长对数期,密度适中(一般70%-80%),且没有污染;
(2) 冻存过程中处理细胞要轻柔,消化时间不宜过长,避免反复吹打细胞;
(3) 冻存细胞数量需合适:冻存液一般为1ml每管,细胞量在2*106左右,对于易死的细胞或有密度依赖性的细胞,细胞数量可在5*106左右;
(4) 细胞冻存时,确保盖子拧紧,并选择配套的管子和盖子;
(5) 冻存细胞时,不可直接将细胞放入-80℃,需严格进行梯度降温,且-80℃的细胞过夜冻存后尽快转移至液氮罐中长期保存;
(6) 细胞复苏时,水浴时间不宜过长,若室温较低可适当的提高水浴温度至38℃;
(7) 复苏时从液氮罐拿出之后,马上放到水浴锅中进行融解,期间可以晃动冻存管有助于快速融化,并且尽快离心去除冻存液,减少冻存液对细胞的伤害;
(8) 吹打细胞时要轻柔,同时使用预热的完全培养基培养细胞。
Q9:细胞周围和细胞上有很多小黑点应该怎么办?
A9:细胞出现黑点一般判定为细胞碎片或血清沉淀杂质。如果是悬浮细胞:低速离心(500-600 rpm,5-6 min)收集细胞上清,并更换培养皿;如果是贴壁细胞:将细胞用PBS洗2-3遍,洗的时候轻轻拍打培养皿,让贴壁不牢的碎片和颗粒脱落,再弃去PBS,消化时先加低浓度的胰酶,如0.05%胰酶消化1 min左右,让细胞间隙中的碎片脱落下来,去掉低浓度胰酶,然后正常消化细胞,将收集的细胞悬液低速离心(500-600 rpm,5-6 min),并更换新的细胞培养皿,并可尝试适当增加血清浓度进行培养;如果怀疑黑点是支原体污染,可进行支原体检测。
Q10:细胞背景较脏?
A10:可能原因:
(1) 细胞刚复苏,有较多死细胞;
(2) 细胞状态差,分泌物增多;
(3) 细胞污染。
解决办法:
(1) 将旧培养基全部去除,用PBS润洗两遍,加入新鲜培养基;
(2) 更换新鲜培养基,增加血清含量;
(3) 建议直接将细胞丢弃重新复苏细胞。
Q11:细胞分化严重?
A11:可能原因:
(1) 传代次数过多;
(2) 传代时吹打过于剧烈;
(3) 细胞本身较敏感。
解决办法:
(1) 降低传代次数,并在传代次数较少时冻存保种;
(2) 传代吹打细胞时动作轻柔;
(3) 对于敏感细胞,试剂和操作需温和,例如,提前预热试剂;用不含EDTA的胰酶消化;改用细胞刮处理细胞。
Q12:细胞生长缓慢?
A12:可能原因
(1) 是否更换了新的血清或培养基批次,细胞需要一段时间适应;
(2) 培养基中缺少某些生长因子,如果实验室没有最适宜的培养基,可以先用原培养条件冻存一些,然后逐渐增加新的培养基比例,25%、50%、75%到100%,传代3-5次后,让细胞慢慢适应;
(3) 判断是不是培养基发生污染,可以先不加抗生素,观察细胞状态;
(4) 当传代接种量过少时,细胞增长变慢,影响细胞状态,建议增加细胞的接种密度;
(5) 发现细胞老化的时候,及时更换新的细胞;
(6) 如果怀疑是支原体污染,一定要隔离疑似污染的培养皿,及时清洁消毒培养箱;并加支原体清除试剂进行清除或直接丢弃细胞。
Q13:细胞内出现空泡,是否是正常现象?
A13:部分细胞本身存在一定的空泡(如HpeG2、Huh-7及一些耐药株等),这个是正常现象。如果只有少数细胞内出现极少空泡,则可能是细胞状态不佳。
Q14:细胞培养中遇到细胞空泡化怎么办?
A14:可能的原因:
(1) 细胞老化:细胞处于终末分化状态,或细胞传代次数过多,老化严重。
(2) pH值:培养液的pH值与细胞正常所需pH值差别太大。
(3) 胰酶消化:胰酶消化时间过长或消化细胞吹打时力度过大。
(4) 自噬:细胞缺乏营养导致饥饿,诱导形成自噬。
(5) 细胞代谢:血清浓度不够,药物作用、外界刺激等导致细胞代谢出现问题。
(6) 污染:衣原体感染、支原体污染、病毒污染。
解决方法:
(1) 若是因为细胞老化,可复苏代数靠前的细胞进行培养。
(2) 若是pH更换,培养液调整到合适的pH值。
(3) 传代时,胰酶的浓度合适,选取适当的消化时间进行消化,避免吹打太过用力。
(4) 保证细胞培养的营养充足,可通过增加血清浓度和在培养基中加入谷氨酰胺。
(5) 严格进行无菌操作,尽量使用质量好和渠道正规的胎牛血清。
Q15:在培养悬浮细胞时,细胞碎片和死细胞比较多怎么办?
A15:可以通过不同转速分步离心分离,先用200-300rpm离心3min,去除死细胞团和较大碎片,收集细胞上清;细胞上清600-800rpm再次离心3min,去除较小的细胞碎片,收集细胞沉淀;若细胞悬液中仍然有较多碎片,可以重复上述操作多次离心。
Q16:悬浮细胞培养时会有黑色颗粒物产生
A16:可能的原因:
(1) 细胞状态不好产生大量碎片聚集在一起;
(2) 细胞大量聚团生长,内部细胞缺氧已死亡;
(3) 细胞有污染。
解决方法:
(1) 低速离心,去除碎片,提高血清浓度调整细胞状态;
(2) 用无钙镁平衡盐溶液洗涤细胞,轻柔吹打细胞获得单细胞悬液,低密度接种于孔板培养,慢慢清除碎片;
(3) 判断是哪种细胞污染,加入对应的抗生素或支原体清除试剂;
Q17:半悬半贴细胞,贴壁不牢,容易脱落怎么办?
A17:在处理细胞时,小心操作,不要剧烈晃动培养板,需要换液时先将培养基37℃预热,枪头对着板壁缓慢打出培养基,尽量减少对细胞的刺激;有少数细胞培养甚至需要包被才能贴壁,常用的包被液有:胶原蛋白、多聚赖氨酸、纤粘连蛋白、明胶等。
Q18:细胞处理时遭遇细胞卷边漂浮的解决办法
A18:贴壁性不好的细胞,在高密度时遭遇外部刺激容易卷边漂浮,处理此类细胞时,应提前回温处理细胞所需的培养液或试剂,避免细胞突然遇冷;应使用移液枪以较轻力道将试剂打向容器内壁,避免细胞直接受到较大的外力冲击;当遭遇细胞卷边漂浮时,可将细胞消化重悬,并重新接种于容器中。
Q19:细胞培养中出现脱落原因有哪些?
A19:细胞培养中出现脱落原因有
(1) 培养基的PH值是不是合适(通常在pH7.3-7.4为合适),细胞在培养过程中,有旺盛的代谢活动,代谢产物往往会使培养基的ph值降低,培养基颜色(有酚红指示剂的)变黄,及时换液。
(2) 细胞的培养密度,有的细胞不能长得太密,要即时传代。
(3) 若刚开始出现细胞脱落,尽快换液,洗掉死细胞,某些死细胞的物质进入培养基后,能引起细胞的大量凋亡。
Q20:用胰蛋白酶消化贴壁细胞时为什么细胞会变圆?
A20:胰蛋白酶消化贴壁细胞,使细胞会变圆,是由于贴壁细胞在经过胰蛋白酶浸泡之后,细胞会失去保护层,细胞的生长能力减弱,在这时,在细胞内部骨架的张力作用下,细胞会变成球形,而且用胰蛋白酶消化贴壁细胞时,不仅可以消化壁之间的蛋白质,长时间以往也会消化细胞中所含有的膜蛋白,从而对细胞具有一定的损伤作用,不要轻易使用。
Q21:怎么解决实验中有遇到细胞凝集的情况?
A21:培养悬浮细胞时,细胞可能由于多种多样的原因贴附形成细胞团。
引起细胞聚团的最常见原因是细胞培养基中存在游离DNA和细胞碎片,通常发生于细胞裂解后,DNA的粘性性质导致细胞和其他碎片聚合形成大的团块。
以下列举了引起细胞裂解和DNA释放到培养基中的部分原因:
(1) 过度消化,使用蛋白水解酶过度处理,如常用于细胞解离的胰蛋白酶,会造成细胞结块。
(2) 环境胁迫,机械力、重复冻融和其他环境压力可以加速细胞死亡,其早期症状可能就是细胞间粘附。
(3) 组织解离,通过化学、机械或酶学方法从原代组织制备单个细胞悬液,可能导致一些细胞破裂。从组织制备单个细胞悬液时通常需要使用胶原酶消化胞外基质。
(4) 过度生长,当细胞达到融汇时,细胞裂解产生的细胞碎片和游离DNA过度积聚。
Q22:如何判断你的细胞已经消化好了?
A22:首先需明确:细胞消化到位的标准并非是完全间隔分布、呈高度离散的单个圆形状态。通常,肉眼观察贴壁细胞层时,若细胞层开始移动并呈现沙粒状流动,即说明细胞已脱离培养基质的附着,细胞间连接也已断裂;此时细胞虽未完全离散,但已呈独立分布状态,需立即停止消化。
其次需注意:切勿等到显微镜下所有细胞完全分离、间隙显著增大时才停止消化。即便消化成完全的单细胞悬液,后续贴壁过程中细胞仍会聚集,这是贴壁培养细胞(尤其是肿瘤细胞)的固有特性。
最后需关注:若细胞形态偏离标准,可能由消化不当导致;但若消化方法正确,细胞仍成片分布(甚至经充分吹打为单细胞悬液后,贴壁时依旧成片),则属于细胞自身特性——因其在贴壁过程中会重新聚集。此时若强行追求细胞均匀分布,反而会损害细胞状态。
Q23:细胞全换液,应该怎么处理?
A23:如果是贴壁细胞,可以用全量换液法,直接吸去全部旧培养基,补充足量新鲜完全培养基。
细胞全换液具体步骤
(1) 将器材放入超净台,打开紫外照射灭菌,若是培养的细胞对温度比较敏感,可以将含血清的培养基瓶放入37℃的水浴箱使得培养基温度在37℃,再转移到超净台紫外灭菌。另外,细胞培养间也需要紫外照射半小时左右。
(2) 从培养箱取出细胞培养瓶,用酒精喷壶在瓶子表面喷洒75%酒精消毒,转移到超净台,打开盖子,轻轻吸出旧的培养液,可用移液器加入新鲜含血清培养基,注意一定不要从细胞贴壁面加入培养基,应从侧壁加,动作轻柔,以免冲落细胞。
(3) 加好培养基后,盖上盖子,在瓶子上做标记,注明换液时间,细胞种类,操作人员等信息。
(4) 放入培养箱之前应再次用酒精喷一喷瓶子表面,然后应记得整理操作台,用酒精擦拭超净台台面,清理废液和垃圾。
Q24:细胞半换液,应该怎么处理?
A24:“细胞半换液”又称“细胞半量换液”,即弃掉一半旧的培养基,再加一半新的进去。半换液原因
(1) 给细胞提供适应的缓冲环境;
(2) 细胞生长过程中可能会分泌某些生长因子,促进生长;
(3) 节省材料;
(4) 方便操作:比如96孔板,换液很麻烦。所以常采用排枪进行半换液;
(5) 对于悬浮细胞的培养,有时也会选用半换液减低细胞密度;
Q25:悬浮细胞,应该怎么换液?
A25:操作步骤
(1) 即吸去一半旧培养基;
(2) 补充新鲜完全培养基(会损失一半细胞)。
悬浮细胞如果不想损失细胞,那就需要将培养物转移到离心管中,离心去除旧培养基,再用新培养基重悬细胞沉淀。
Q26:细胞换液是否需要用PBS清洗?
A26:我们知道,在“贴壁细胞传代”中,培养基中的血清会抑制胰酶的活性,影响消化的效果,所以必须要PBS 的清洗。
但对于细胞换液,尚未查到有资料明确说明是否需要PBS清洗。
这里应该根据细胞的具体情况考虑
a.若细胞比较“娇气”或生长状态不是特别好时,建议还是不要用PBS清洗。一方面,细胞贴壁的状态可能不是很牢固,PBS的冲洗会破坏细胞的贴壁状态;另一方面,PBS可能会洗掉细胞分泌的一些生长因子,这同样不利于细胞状态的调整。如果一定要洗,可以缓慢清洗,减少对细胞的伤害;
b.当细胞生长状态不错,或者显微镜下观察细胞液中不是很干净时,可以选择用PBS清洗。一方面可以去除积累的代谢物;另一方面,也可将一些生长状态不好或衰老的细胞洗脱下来,保持细胞活力。
Q27:细胞换液应该注意哪些问题?
A27:注意事项
(1) 在进行换液操作时,全程注意无菌,操作人员要穿好灭菌服,戴好灭菌手套和口罩,手接触到细胞培养瓶瓶口时一定要小心,避免造成污染。
(2) 加培养液时,不可直接加到细胞贴壁的面上。
(3) 换液前记得观察细胞的状态及拍照记录。
Q28:在显微镜下观察到小黑点,背景比较脏,,是细胞碎片还是污染?
A28:细胞小黑点如的判断方法
(1) 运动性:很多会动的小黑点,只是发生布朗运动的细胞碎片。从运动性上比较,浮躁的细菌活跃的多。
(2) 培养基的浑浊度:如果在显微镜下无法辨认,那就交给时间吧。细胞培养基对于细菌来说是非常营养的大餐。一旦发生污染,细菌就会大量繁殖。培养基PH值迅速下降,培养基变黄且会变浑浊。通常在12小时内就可以发现,而在48小时内就非常明显。被污染的细胞培养基变黄且浑浊、未被污染的细胞培养基偏红且澄清。
(3) 接种平板:将怀疑污染物接种在微生物培养平板中,观察菌落形成情况。碎片?细菌?一目了然。
Q29:细胞碎片如何预防?
A29:状态不好的细胞往往贴壁能力较强,因此切勿用移液器进行强力的吹打,从而损害了健康的细胞;另外,控制好胰酶消化的时间,只需保证大部分正常的细胞被消化下来就可以了,然后更换新的细胞培养皿。
Q30:细胞碎片如何处理?
A30:化学或者物理的强烈刺激(例如胰酶消化时间过长,吹打细胞太过用力等)往往会导致细胞死亡,产生很多的细胞碎片。在显微镜下进行观察时,可以看到很多呈不规则形态、没有光泽的颗粒粘附在细胞培养皿的底部。
处理方法
(1) 细胞内的黑色颗粒是细胞外分泌泡及细胞器折光,折光属于细胞自身特性,无法清除也无法改变。
(2) 细胞外的黑色颗粒大部分是细胞碎片和细胞已经分泌的分泌泡,可以先换液后用PBS润洗清除,润洗不能清除的可以消化完成后加完全培养基终止消化,混匀细胞,收集细胞悬液750rpm 离心4min,弃上清。再加5ml PBS重悬细胞,再离心后,用完全培养基重悬接种到新的培养皿。第二次PBS重悬是为了去除碎片,如果平时碎片比较少,传代时可以省略PBS重悬的步骤;如果碎片很多,建议PBS多洗几次。
Q31:凋亡小体如何处理?
A31:体外培养的动物细胞很容易受到培养环境因素的影响,例如营养成分的改变、氧的供给、毒素、细胞代谢产物的积累、pH、剪切力、细胞密度及微生物污染等。这些环境的改变都有可能诱发细胞的凋亡,从而产生很多分泌的凋亡小体。凋亡小体大多游离在培养基中,但也有一些会通过暴露的核酸彼此之间相互黏连,从而形成一个棕色的凋亡小体团块,没有细胞光泽。
处理建议
细胞培养的过程中一定要控制细胞传代的时间,不能让细胞"长过";不要使用过酸或者过碱的培养基进行细胞培养;选用内毒素含量较低的血清。