在细胞培养过程中,我们常常会遇到细胞状态不佳、形态改变、污染等等意想不到的问题出现,细胞的质量往往决定了后续实验的进度和最后的结果,如果在实验过程中出现了污染的情况,不仅要丢掉细胞,更糟糕的是可能会导致实验室大面积污染的风险,影响实验的进程。今天我们来聊聊细胞培养过程中出现了空泡、聚团、贴壁不良等问题的原因及处理方式。
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细胞培养中出现的空泡一般是指细胞内形成的一种具有光学特征的泡状结构,可能来源于细胞内所有膜结构的细胞器,通常在光学显微镜下可见。辨别细胞空泡可以镜下观察细胞胞质或者细胞核内会出现大小不一的水泡,类似气球状,一般会呈蜂窝状分布,有时候也会有小水泡聚集成大的水泡状。细胞空泡形成也有以下几个原因:
①细胞老化:细胞传代次数过多或细胞进入终末分化状态,不再具备进一步分裂的能力,逐渐停止分裂并最终空泡化凋亡。
②试剂问题:培养基的PH值/血清浓度(过低或过高)与细胞需求不符,血清质量不佳,培养基渗透压不匹配,导致细胞内水分流失或积聚在培养过程中形成空泡。
③营养不足:细胞因缺乏适合的营养体系造成诱导自噬,从而形成空泡状态。
④细胞污染:细胞被细菌、支原体、病毒等感染,导致细胞内部结构被破坏导致了空泡化。
⑤外界刺激:某些药物或外界刺激有可能引发细胞代谢异常,也会因为运输或者温差等外界因素影响而造成细胞空泡形成。
⑥机械损伤或操作不当:在细胞操作过程中,剧烈摇晃或传代操作不当也可能导致空泡的形成。
细胞培养中出现的空泡是多种因素共同作用的结果,我们可以通过有效的操作手段及时干预,尽可能的保证细胞的存活率,当细胞出现空泡时有以下几点解决方法可以参考:
①在进行细胞培养时,注意观察培养基、血清等试剂有无异常情况,如出现储存不当/过期/变色等情况都需要及时更换试剂,避免引发试剂的理化性质,如PH、渗透压等发生改变,进而影响细胞导致空泡出现。
②细胞在消化时,选择浓度合适的胰蛋白酶,在消化时需要控制力道,避免过度用力吹打细胞,同时消化时间的控制也至关重要,消化时间过长容易导致细胞老化受损,引发细胞空泡产生。
③使用高质量胎牛血清,并可以适当增加血清浓度以满足细胞生长的需求。
④细胞操作时严格按照无菌要求,对已经污染的细胞要及时丢弃,对操作器具及环境要做消杀。
⑤如果空泡化是由于短期环境变化(如温度波动、运输颠簸等)引起的,可先正常传代细胞,及时观察细胞状态,一般1-2代后细胞会恢复正常状态。
⑥而对于长期或不可逆的空泡化现象,细胞可能已经受到严重损伤,建议更换代次较新的细胞重新进行培养。
⑦而某些细胞培养时出现了空泡是因为自身的细胞特性,比如Caco-2细胞,在培养时发现细胞贴壁速度慢,甚至出现空泡,不要担心,这属于正常现象。
在细胞培养过程中,我们需要密切关注细胞状态,镜下观察细胞出现少量空泡时,可以通过调整细胞培养条件进行改善细胞状态,但若细胞出现密集空泡时,则需要考虑更换更优质的血清或代次较新的细胞重新进行培养。此外,定期观察细胞状态并采取预防措施是避免空泡化的关键。