一、引言
细胞培养是生物学和医学研究中的重要技术手段,而单层贴壁细胞的传代操作则是细胞培养过程中的关键环节。本文将详细介绍单层贴壁细胞的传代方法,帮助读者更好地掌握这一技术。
细胞在培养瓶长成致密单层后,已基本饱和,为使细胞能继续生长,同时也将细胞数量扩大,就必须进行传代。传代培养不仅是一种将细胞种保存下去的方法,也是利用培养细胞进行各种实验的必经过程。悬浮型细胞直接分瓶就可以,而贴壁细胞需经消化后才能分瓶。
单层贴壁细胞传代主要包括以下几个步骤:传代前准备、胰蛋白酶消化、吹打分散细胞、分装稀释细胞和继续培养。
(一)传代前准备
预热培养用液:把已经配制好的培养液、PBS 液和胰蛋白酶的瓶子放入 37℃水浴锅内预热。
消毒:用 75%酒精棉球擦拭经过紫外线照射的超净工作台和双手。
正确摆放使用的器械:保证足够的操作空间,不仅便于操作而且可减少污染。
点燃酒精灯:注意火焰不能太小。
超净工作台内拆除已消毒空培养瓶的外包装。
取出预热好的培养用液:取出已经预热好的培养用液,用酒精棉球擦拭好后放入超净工作台内。
从培养箱内取出细胞:注意取出时要旋紧瓶盖,用酒精棉球擦拭显微镜的台面,再在显微镜下观察细胞。
打开瓶口:将各瓶口一一打开,同时要在酒精灯上烧口消毒。
(二)胰蛋白酶消化
加入消化液:小心吸出旧培养液,用 PBS 清洗(冲洗),加入适量消化液(胰蛋白酶液),注意消化液的量以盖住细胞,消化温度是 37℃。
显微镜下观察细胞:倒置显微镜下观察消化细胞,若胞质回缩,细胞之间不再连接成片,表明此时细胞消化适度。
终止消化:加入与消化液等体积的新鲜培养液。
(三)吹打分散细胞
打成悬液:用滴管将已经消化细胞吹打成细胞悬液。
吸细胞悬液入离心管:将细胞悬液吸入 10 mL 离心管中。
平衡离心:平衡后将离心管放入台式离心机中,以 1000r/min 离心 5 min。
弃上清液,加入新培养液:弃去上清液,加入 2mL 培养液,用滴管轻轻吹打细胞制成细胞悬液。
(四)分装稀释细胞
分装:将细胞悬液吸出分装至 2—3 个培养瓶中,加入适量培养基旋紧瓶盖。
显微镜下观察细胞:倒置显微镜下观察细胞量,必要时计数。注意密度过小会影响传代细胞的生长,传代细胞的密度应该不低于 5×105 个/mL。做好标记。
(五)继续培养
用酒精棉球擦拭培养瓶,适当旋松瓶盖,放入 CO2 培养箱中继续培养。传代细胞 2h 后开始贴附在瓶壁上。
在进行单层贴壁细胞传代时,还需要注意以下事项:
严格的无菌操作。
适度消化:消化的时间受消化液的种类、配制时间、加入培养瓶中的量等诸多因素的影响,消化过程中应该注意培养形态的变化,一旦胞质回缩,连接变松散,或有成片浮起的迹象就要立即终止消化。
二、单层贴壁细胞传代的重要性
单层贴壁细胞传代具有多方面的重要意义。
首先,对于细胞生长而言,当细胞在培养瓶长成致密单层后,继续生长的空间不足,培养基中的营养成份也消耗较多,同时代谢废物堆积,传代可以为细胞提供更充足的生长空间和新鲜的营养物质,促进细胞的持续生长和增殖。
其次,在实验研究中,传代培养不仅是一种将细胞种保存下去的方法,还能确保实验有足够的细胞数量,满足各种细胞实验的需求。通过传代,可以将细胞在不同的实验条件下进行培养和观察,为研究细胞的生物学特性、药物反应等提供基础。
最后,从细胞保存的角度看,传代可以扩大细胞数量,避免细胞因老化或其他原因而死亡,确保细胞资源的可持续利用。同时,传代过程中的细胞冻存等技术,可以将细胞在特定状态下保存起来,以备后续实验使用。
三、单层贴壁细胞传代流程
传代前准备
预热培养用液,包括培养液、PBS 液和胰蛋白酶。把已经配制好的这些液体的瓶子放入 37℃水浴锅内预热,为后续的细胞传代操作提供适宜温度的液体。
消毒超净工作台和双手。用 75%酒精棉球擦拭经过紫外线照射的超净工作台和双手,确保操作环境的无菌。
正确摆放器械,保证操作空间。合理摆放使用的器械,不仅便于操作而且可减少污染。
点燃酒精灯。注意火焰不能太小,为操作提供稳定的热源。
拆除已消毒空培养瓶外包装。在超净工作台内拆除已消毒空培养瓶的外包装,准备用于细胞的分装。
取出预热好的培养用液。取出已经预热好的培养用液,用酒精棉球擦拭好后放入超净工作台内。
从培养箱内取出细胞并观察。注意取出时要旋紧瓶盖,用酒精棉球擦拭显微镜的台面,再在显微镜下观察细胞的生长状态。
打开瓶口并烧口消毒。将各瓶口一一打开,同时要在酒精灯上烧口消毒,防止细菌污染。
胰蛋白酶消化
小心吸出旧培养液,用 PBS 清洗,加入适量胰蛋白酶液。小心吸出旧培养液,用 PBS 清洗(冲洗),加入适量消化液(胰蛋白酶液),注意消化液的量以盖住细胞,消化温度是 37℃。
显微镜下观察细胞消化情况。倒置显微镜下观察消化细胞,若胞质回缩,细胞之间不再连接成片,表明此时细胞消化适度。
加入与消化液等体积的新鲜培养液终止消化。当细胞消化适度时,加入与消化液等体积的新鲜培养液,终止消化过程。
吹打分散细胞
将消化后的细胞吹打成细胞悬液。用滴管将已经消化细胞吹打成细胞悬液,使细胞均匀分散。
吸入离心管并离心。将细胞悬液吸入 10 mL 离心管中,平衡后将离心管放入台式离心机中,以 1000r/min 离心 5 min。
弃上清液,加入新培养液制成细胞悬液。弃去上清液,加入 2mL 培养液,用滴管轻轻吹打细胞制成细胞悬液。
分装稀释细胞
将细胞悬液分装至培养瓶中,加入适量培养基旋紧瓶盖。将细胞悬液吸出分装至 2—3 个培养瓶中,加入适量培养基旋紧瓶盖。
显微镜下观察细胞量并计数。倒置显微镜下观察细胞量,必要时计数。注意密度过小会影响传代细胞的生长,传代细胞的密度应该不低于 5×105 个/mL。做好标记。
继续培养
擦拭培养瓶,旋松瓶盖,放入 CO?培养箱中继续培养。用酒精棉球擦拭培养瓶,适当旋松瓶盖,放入 CO2 培养箱中继续培养。传代细胞 2h 后开始贴附在瓶壁上。
四、注意事项
在进行单层贴壁细胞传代时,以下注意事项至关重要:
严格无菌操作,包括操作前洗手、超净台消毒等。细胞培养过程中,任何细菌、真菌或其他微生物的污染都可能导致实验失败。因此,在进行传代操作时,必须确保操作环境的无菌,所有使用的器械和试剂都要经过严格的消毒处理。
适度消化,注意消化时间和消化液浓度。消化的时间受多种因素影响,如消化液的种类、配制时间、加入培养瓶中的量等。在消化过程中,应密切观察细胞形态的变化,一旦胞质回缩,连接变松散,或有成片浮起的迹象就要立即终止消化。如果消化时间过长,细胞可能会受到过度损伤,影响细胞的活性和生长能力;如果消化时间过短,细胞可能无法充分解离,影响传代效果。
不同细胞采用不同消化措施。不同的细胞对消化液的反应不同,有的敏感,有的迟钝。因此,应根据所用细胞的特点制定适宜的消化措施。例如,对于贴壁不牢的细胞,可以用吸管直接吹下,但这样容易伤害细胞,细胞大片脱落掉,不易计数,应尽可能采用消化法分散细胞为妥。对于较难消化的细胞,可以适当延长消化时间或增加消化液的浓度,但要注意避免过度消化。
保证细胞受损害少,细胞悬液均匀。消化传代良好时,细胞受损害少,细胞悬液均匀,各分装样品中数量误差小,细胞生长增殖速度一致,实验结果可靠性大。为了达到这一目的,在消化和吹打细胞时要轻柔,避免用力过猛导致细胞破损。同时,要确保细胞悬液充分混合均匀,以便在分装时每个培养瓶中的细胞数量和状态基本一致。
操作动作准确敏捷,避免增加污染机会。在进行传代操作时,动作要准确敏捷,但又不能太快,以防空气流动,增加污染机会。所有操作要尽量靠近酒精灯火焰,以减少空气中的微生物污染细胞的可能性。同时,要注意不同细胞、不同操作之间换枪头,避免交叉污染。
不同细胞、不同操作之间换枪头。为了防止交叉污染,在进行不同细胞的传代操作或同一细胞的不同操作步骤时,必须更换枪头。这样可以避免将一种细胞的污染物质带入另一种细胞,或者将上一步操作的残留物质带入下一步操作,从而保证实验的准确性和可靠性。
五、总结
单层贴壁细胞传代是细胞培养中的关键步骤,掌握正确的操作方法和注意事项至关重要。
关键步骤总结:
传代前准备:包括预热培养用液、消毒、正确摆放器械、点燃酒精灯、拆除培养瓶外包装、取出预热好的液体、取出细胞并观察、打开瓶口消毒等,为后续操作创造无菌且适宜的环境。
胰蛋白酶消化:小心吸出旧培养液,用 PBS 清洗后加入适量胰蛋白酶液,在 37℃下观察细胞消化情况,胞质回缩、细胞不再连接成片时加入新鲜培养液终止消化。
吹打分散细胞:将消化后的细胞吹打成悬液,吸入离心管离心后弃上清液,加入新培养液制成细胞悬液。
分装稀释细胞:将细胞悬液分装至培养瓶中,加入适量培养基并在显微镜下观察细胞量,必要时计数,确保密度不低于 5×105 个/mL,做好标记。
继续培养:用酒精棉球擦拭培养瓶,旋松瓶盖放入 CO?培养箱中,传代细胞 2h 后开始贴附在瓶壁上。
注意事项强调:
严格无菌操作是基础,从操作前洗手、超净台消毒到所有器械和试剂的严格消毒处理,确保细胞培养过程不受微生物污染。
适度消化至关重要,消化时间受多种因素影响,需密切观察细胞形态变化,及时终止消化,避免过度或不足消化对细胞活性和生长能力造成影响。
不同细胞应采用不同消化措施,根据细胞特点制定适宜的消化方法,如对贴壁不牢的细胞尽量采用消化法,对难消化的细胞可适当延长消化时间或增加消化液浓度。
保证细胞受损害少且悬液均匀,轻柔操作避免细胞破损,充分混合确保分装时细胞数量和状态一致,以提高实验结果的可靠性。
操作动作要准确敏捷但不能太快,减少污染机会,所有操作靠近酒精灯火焰,不同细胞和操作之间换枪头防止交叉污染。
正确进行单层贴壁细胞传代操作,不仅能为细胞提供良好的生长环境,促进细胞的持续生长和增殖,还能为各种细胞实验提供充足的细胞资源,确保实验的顺利进行。