细胞培养技术Word文档格式.docx

1、细胞培养使用的是单个细胞悬液，组织培养使用的是组织块（051立方毫米）或薄片（厚02毫米），而器官培养使用的是器官原基或器官的一部分或整个器官。在组织培养中，细胞自组织块周围移出并生长，细胞在生长过程中总有移动（运动）或其它变动，这样就使被培养的组织难以长期维持其原有的结构和功能。培养时间越长，发生变化的可能性越大，结果常使单一类型的细胞保存下来，最终成了细胞培养。在细胞培养中，细胞生命活动和体内细胞一样，仍然是相互依存的，呈现一定的组织特异性，所以组织培养和细胞培养实际上无严格区别。 细胞培养技术是生命科学中常用的研究手段，该方法能排除神经体液因素的影响及肝、肾解毒功能的干扰，观察某些因素或

2、药物对培养细胞的直接作用。通过实验可获得某一类型细胞的纯培养。如心肌组织中心肌细胞约占50，非心肌细胞占50；而经纯化分离的心肌细胞悬液中，心肌细胞可达95以上，这样，心肌细胞原代培养实验基本不受其它细胞的干扰。在细胞培养实验中能直接观察到培养细胞生命活动的动态过程；用定时显微摄影记录可发现一些肉眼观察不到的生命现象；还可利用电镜手段、同位素标记、放免法和免疫组化法等来研究细胞形态结构及细胞内化学物质的分布。此外，还能节约研究费用。如在某些研究中，用100只动物做实验所获得结论与用100张盖玻片或几十个培养瓶而获得结论具有相同的统计学意义，而细胞培养较之大批量的动物饲养花费要小。 但细胞培养方

3、法也存在不足之处：培养细胞失去体内细胞的制约和整体的调节作用，细胞形态和功能会发生一定程度的改变。培养方法、实验试剂对细胞形态和功能有一定的影响，如胰蛋白酶可破坏细胞表面受体、酶、抗原等。长期体外培养的细胞，由于反复传代、冻存和操作等因素的影响，可能发生染色体非整倍体改变，呈永生化或癌变的特征。二.细胞培养的基本设备与用品 （1） 细胞培养的基本设备 细胞培养的基本设备有：CO2培养箱，倒置显微镜，净化台，压力蒸汽消毒器，自动双重纯水蒸馏器，液氮罐，冰箱，电热干燥箱，电热恒温培养箱，电动吸引器，抽气泵等。（2） 常用的实验用品 1. 玻璃器皿 细胞培养所用的玻璃器皿应由透明度好、无毒的中性硬质

4、玻璃制成。常用的有以下几种：国产螺旋口培养瓶有125毫升，25毫升，100毫升等规格，国外培养瓶常以底面积（平方厘米）表示；培养皿（直径有35厘米，6厘米，9厘米，10厘米等规格）；离心管（5毫升，10毫升）；注射器（1毫升，5毫升等）；用生理盐水瓶代替的贮存瓶（100毫升，250毫升，500 毫升）；青霉素瓶（5毫升）；西力辛瓶（10毫升）；其它还有尖吸管和移液管，载玻片（厚度0812毫米），盖玻片（厚度012毫米），贮存尖吸筒用的玻璃筒或金属筒，漏斗，烧杯，量筒，贮蒸馏水瓶，冷冻管（15毫升，2毫升）等。2. 塑料品 多孔培养板规格有4、6、12、24、96孔等，培养皿直径有3厘米、6厘米

5、、10厘米等。塑料品经消毒灭菌密封包装，供一次性使用，重复使用的需经特殊方法清洗消毒。塑料器材厚薄均匀，有的表面经特殊处理，细胞易于生长。3. 器械 解剖刀、眼科剪和镊（直头和弯头）、中号圆头镊、止血钳等。4. 杂用品 金属饭盒、试管架、各种规格胶塞、记号笔、搪瓷盘、吸头（吸取液体的胶帽）、酒精灯、酒精、碘酒棉球瓶、火柴等。 组织培养中使用最多的是吸管、培养瓶、培养皿及各种瓶塞。实验者手中应有三套器材，瓶塞数要大于瓶数，才能保证实验中的循环使用。三.细胞培养用品的清洗与消毒灭菌 （1） 清 洗 清洗要领 浸泡 初次使用的玻璃器皿呈碱性，表面常附有灰尘和一些对细胞有毒的物质，如铝和砷等。空气湿度

6、高时，玻璃器皿表面又易长霉。使用前，新器皿浸泡在5稀盐酸中过夜，以中和玻璃表面的碱性物质并去除霉斑；然后经简单刷洗，流水冲洗（逐片进行），蒸馏水浸泡，干燥备用。新玻片处理后，短时间不用时，需将它投入95的酒精中保存，以防玻片长霉。培养后的玻璃器皿应立即投入清水中浸泡，器皿中残留的细胞、蛋白质一旦干涸，即固着于玻璃表面，极难脱落。 刷洗 用过的玻璃器材经自来水冲洗后，浸入水中煮沸，然后将适量洗涤剂（洗洁精或洗衣粉）投入沸水中继续煮沸10分钟，趁热刷洗器皿内外，刷洗后浸入清水中进行冲洗。 酸泡 刷洗好的玻璃器材干燥后置清洁液中浸泡24小时，清洁液的强氧化作用可清除刷洗不掉的极微量杂质。 清洗步骤

7、玻璃器材煮沸10分钟刷洗流水振荡冲洗15-20遍50烤干清洁液浸泡24小时流水振荡后冲洗15-20遍漓水蒸馏水浸泡2次（每次24小时）50烤干，待包装。 清洗注意事项和要求 使用后的实验器材应立即投入清水中。 浸泡、煮沸、酸泡的器皿内要充满液体，不得有气泡。 刷洗、酸泡后的器材要用流水振荡冲洗，不得残留洗涤剂、清洁液。方法是：每瓶灌23容积 的自来水，振荡后倒掉，重复1520次（尖滴管置量杯中冲洗）。 煮沸前的水面要高于器材5厘米，水沸后投入洗涤剂（直径35厘米的铝锅，用洗衣粉10克左右）。 若洗涤剂和实验器材同时从冷水煮至沸腾或使用过量洗剂，均易腐蚀玻璃表面，使玻璃碱化， pH值上升。 软毛

8、刷的刷端已掉毛的应该弃去，否则会损害玻璃。玻璃划痕处易残留洗涤剂，会改变培养液 pH值和毒害细胞。 清洁物品应及时包装消毒，应注意妥善保存，防止落入灰尘、蟑螂、蚂蚁等引起二次污染。 使用后的胶塞与玻璃器材同时煮洗时，胶塞要放在煮锅的底部。 浸泡器材的蒸馏水容器要专用，并做好标记，如“蒸馏水盆”、“蒸馏水盆”。 器材清洗干燥后，在以后各步操作时，手指不可接触器材的使用端。清洗者可戴一次性薄膜手 套进行操作，省时又保证清洗质量。 用超声波仪清洗器材时，清洗要求同上。 新购置的橡胶制品（胶塞、胶管、橡皮乳头）的洗涤方法如下：05摩尔/升NaOH煮沸15分钟流水冲洗05摩尔/升HCl煮沸15分钟流水冲

9、洗自来水煮沸2次蒸馏水煮沸20分钟50烤干备用。这样处理可完全除净胶塞上的硫磺等有毒物质。用过的胶塞，其清洗方法、要求基本同玻璃器材。因胶塞使用面常沾有洗涤剂，流水冲不净，故胶塞洗刷的重点部位是胶塞使用面，用刷逐个刷洗。在使用过程中，胶塞不能与培养液接触，以防未洗净的胶塞污染培养液和细胞。3 G6除菌滤器的清洗 新G6除菌滤器置玻璃洗液中浸泡24小时，流水缓慢冲洗，至pH值为55左右，然后用4倍的蒸馏水缓慢冲洗，再用重蒸馏水缓慢冲洗，烤干，包装消毒备用。用过的G6除菌漏斗立即浸泡水中（注意：滤器千万不能干涸）过夜，流水缓慢冲洗24小时或更长时间，至滤面基本疏通时，50烤干，滤器再置清洁液中浸泡

10、24小时，或装满清洁液自然过滤。流水冲洗及其后的处理同新G6除菌滤器。 新的或使用后的正压滤器经稀洗涤剂刷洗一流水冲洗15分钟漓水去离子水浸泡24小时三蒸水浸泡24小时干燥备用。 塑料制品质地软且耐腐蚀能力强，但不耐热，易出现划痕。其清洗程序为：器皿用后立即用流水冲洗浸于自来水中过夜用纱布、棉签和50稀洗液刷洗流水冲洗（人工冲洗1520遍）晾干浸于清洁液中15分钟流水冲洗蒸馏水浸泡两次（每次24小时）晾干备用。 清洁液 新配制的清洁液为棕红色，遇有机溶剂或水分增多时变成绿色，表明失效。 先在搪瓷盆中加入蒸馏水，加热溶解重铬酸钾，再将盆置流 动自来水中，待重铬酸钾液冷却后，缓慢加入浓硫酸，边加边

11、用玻棒搅动，以混合液温度不过快上升和不出现重铬酸钾结晶为度。 玻璃滤器洗液 取10克硝酸钠和286毫升浓硫酸，放入盛有470毫升蒸馏水的玻璃缸内混匀备用。清洁液配方 配方成分 常用方 弱液 次强液 强液 重铬酸钾（g） 100 50 100 60 清水（ml） 800 1000 1000 200 浓硫酸（ml） 200 90 160 800 硫酸浓度（v/v） 20% 8% 14% 80% （2） 消毒灭菌 湿热消毒的要求 使用压力蒸汽灭菌器进行湿热消毒。 消毒物品不能装得太满，物品之间应留有空隙，以利于消毒器内蒸汽的流动。 排气管要插入消毒器的槽内。若排气管断裂，要将排气管与排气阀调至同一位

12、置。 玻璃器材使用端（管口、瓶口）要向下放置。 液体消毒时，用棉塞或插有针头的胶塞封瓶口。 加热前将放气阀摘子置垂直位（开放），消毒器内空气随温度升高由此阀孔逸出，容器内冷空气 随之排出。当水煮沸时，有一股较急的蒸汽冲出时，将放气阀摘子置水平位（关闭）。排除冷空 气的另一种方法是：放气阀摘子置水平位（关闭），加热，压力升至5磅时，将摘子置垂直位（开 放），冷、热空气先后排出（可用手试）。待压力指针回归零位时，放气阀摘子再置水平位（关 闭）。 继续加热，当消毒器内升压至需要压力时，计时并使压力恒定。压力维持方法：用电加热时， 可通过电源和灭菌器间的稳压器调节；没有稳压器时，用放气阀摘子自动排气调

13、节；用煤气加 热时，可调节火力维持压力。根据消毒物品种类不同所选择的消毒压力和时间也不同，一般物 品（如布类、金属器械、玻璃器皿等）消毒的要求是15磅20分钟；橡胶制品为10磅10分钟；常规 液体消毒15磅15分钟。一般认为在这种压力下1分钟内几乎可杀死所有微生物，但由于消毒物品 的包装内仍可能留有冷空气，而使高压蒸汽不能达到消毒器的各部分，所以要延长消毒时间。 消毒完毕，待压力指针降至零位，再等数分钟，待放气阀摘子放完气后打开消毒器盖。液体瓶 口棉塞换胶皮塞或拔去胶皮塞针头换新塞。 湿热消毒的注意事项 不可用安全阀摘子排气。 消毒的过程中若出现漏气现象，可调节消毒器盖内的胶垫的位置。 灭菌完

14、毕，不要急于取出消毒品，可利用消毒器的余热去除物品部分湿气，待半小时左右再移 入干燥箱烘干。 这种消毒方法主要用于玻璃器皿消毒，一般温度在160维持90120分钟就可以杀死芽胞，达到消灭包括细菌、芽孢在内的一切微生物的目的，还可破坏热原质。消毒完毕，待烘箱内温度冷却后再开门，避免因冷空气突然进入，烘箱内温度骤降引起玻璃器皿损坏。 紫外线直接照射消毒是各实验室常用的方法，主要用于培养室空气、操作台、塑料培养皿和培养板等表面消毒。进行室内消毒时，紫外线灯应距地面25米，使各处有006微瓦能量的照射。当室内有尘土时，杀菌能力减弱，故其消毒环境应清洁无尘，并要求消毒空气湿度小于50，才能达到杀菌效果。

15、紫外线消毒时产生臭氧，对身体有害，故紫外线消毒停止后30分钟才可入室工作。目前有的实验室采用电子灭菌灯代替紫外灯进行空气消毒。 大多数培养用液，如人工合成培养基、血清、酶液等均采用滤过法除菌。常用的除菌滤器有正压式和负压式两种。 正压式（加压式）滤过消毒。 正压式除菌滤器为金属结构，中间垫一种特制的混合纤维素酯微孔滤膜，其过滤速度较快，效果较好，被多数实验室采用。滤膜孔径有06微米、045微米、022微米三种规格。滤过除菌时，常使用022微米孔径的滤膜。滤器上下层各有一槽，放置硅胶垫圈，将滤膜压紧固定。 滤膜使用时应注意： 滤膜薄且光滑，容易移动，安装时膜位置一定要放正。过分干燥的滤膜很脆，在

16、高压或高温干 燥时易破裂，因此安装前可先用三蒸水润湿滤膜。 为保证过滤效果，在使用时，每次垫两张滤膜，上面一张孔径为045微米，下面一张孔径为 022微米，或两张均为022微米。 使用无齿玻片镊子夹取滤膜，以防止镊齿弄破滤膜。 加大压力时用力应均匀，用后打开滤器对光检查滤膜是否移动和有无破裂。 滤器湿热消毒，37干燥。滤膜用后丢弃。若过滤少量液体，可将小型针头滤器安装在注射器 上使用。目前许多厂家有一次性针头滤器出售。国产针头滤器易污染。 不同厂家的滤膜质量有差异。 负压式滤过消毒 负压式滤过消毒常使用玻璃滤器。玻璃滤器以烧结玻璃滤板固定在一玻璃漏斗上做成，适于各种培养液的滤过除菌，但不宜滤过

17、血清等粘稠液体，因为容易堵塞滤板孔。根据滤板孔径大小分为G0G6几种规格，一般使用G6型（孔径为022微米）除菌。玻璃滤器漏斗接抽滤瓶，胶管连接抽滤瓶和抽气瓶，抽气瓶再与真空抽气泵相连，或 抽滤瓶用胶管与玻璃水泵相连。负压式滤过消毒的缺点是滤速较慢，清洗过程繁琐。 负压式除菌滤器安装使用注意事项： 漏斗与抽滤瓶连接部位要旋紧，并用消毒布包紧连接部位，以保证瓶口不漏气。 当抽滤瓶内有负压形成时，先夹紧抽滤瓶下口与抽气瓶连接的胶管，再缓慢停止抽气，防止有 菌空气倒回，污染滤液。自然滤过一段时间，待流速减慢可再行抽气。 当漏斗中剩余液体为50100毫升时，夹紧下口胶管停止抽气，空气随液体自然滤过消毒

18、进入瓶 内，瓶内压力升高，真空解除。 拆除真空泵和抽气瓶连接装置，拆除漏斗与抽滤瓶连接部包布。 漏斗与抽滤瓶连接部位在火焰前方均匀烧灼后，两者分开，抽滤瓶斜放在超净台上，瓶口顺风 向。 75酒精、新洁尔灭、过氧乙酸、乳酸和洗必泰等都是常用的有效消毒剂。05的过氧乙酸在10分钟内可将芽孢菌和各种病毒杀死；乳酸蒸汽常用做无菌室内或周围环境的定期消毒；75酒精常用于超净台的台面、器械、实验操作者的皮肤等的消毒，01新洁尔灭用于对桌、椅、地面、皮肤、操作台面进行擦拭或浸泡消毒；01洗必泰水溶液用于皮肤浸泡消毒。 塑料器皿不耐高温，清洗干净后用75酒精（分析纯）浸泡过夜，灭菌三蒸水浸泡两次，每次10分钟

19、，紫外线照射1小时，再经细胞基础营养液浸泡过渡后，供短期内使用。 大包装塑料器皿或不能用上述方法消毒的试剂，可用电离辐射消毒。电离辐射消毒方式有两种：一种是用25百万拉德60Co产生的射线照射4872小时；另一种是用大于5百万电子伏特的高能电子束照射。前者穿透能力强，处理效果可靠，后者适于较小物品的灭菌。消毒时由辐照中心专业人员操作。四.细胞培养用液的配制与除菌 动物细胞培养常用液有平衡盐溶液、培养基（天然和合成）及消化液等。配制这些常用液有严格的要求： 使用高纯化的三蒸水。 按照用液的配方计算所需各成分的用量，然后准确量取，并按规定顺序溶于三蒸水中。 保证各组分完全溶解。 进行pH值测试和调

20、整。 消毒分装小瓶，抽样做无菌实验，保证用液无菌。（1） 蒸馏水的制备 体外培养的细胞对水的质量十分敏感，普通自来水含有大量离子和杂质，对细胞生长不利，甚至会引起细胞死亡。因此，培养细胞所用的水必须高度纯化。目前纯化水有离子交换水和蒸馏水，前者由于仍带有非离子物质和有机物质，不适合组织培养使用。细胞组织培养必须使用三蒸水。经金属蒸馏器制备的蒸馏水又常混有金属离子，故还需经双重纯水蒸馏器（玻璃）蒸馏。本实验室组织培养用水制备过程是：自来水离子交换水玻璃双重纯水蒸馏器蒸馏两次。新鲜三蒸水应贮存于棕色磨口试剂瓶中，避免光对蒸馏水的作用。在使用过程中，应尽量减少瓶口开放次数，减少污染机会。蒸馏水存放时

21、间不要超过两周，最好现制现用。（2） 平衡盐溶液（balanced salt solution，BSS）的配制 BSS是在Rringer生理盐水基础上发展起来的。它是人工合成培养基的基础用液，又常用来洗涤组织细胞。其主要成分是无机盐和葡萄糖。无机离子是细胞的重要成分，维持细胞渗透压及其生存环境的稳定；葡萄糖供给细胞生存所需的能量。BSS液中少量酚红是作为溶液酸碱度变化的指示剂，溶液变酸时呈黄色，溶液弱碱性（pH7274）时呈深红色，pH值升高到76以上时为紫红色。在碳酸盐缓冲系统中，NaHCO3具有调节CO2浓度的作用。 Hanks液和Earle液是多数培养基的基础溶液，两者的主要区别是缓冲能

22、力不同。Hanks液的NaHCO3含量较低（035克/升），其缓冲能力较弱，一般用空气平衡，即利用空气中的CO2使溶液pH值平衡。 Earle含有高浓度的NaHCO3（22克/升），其缓冲能力较强，溶液pH值需在5的CO2培养箱中才能达到平衡。1. BSS液的配制方法（以Hanks液为例） 甲液：Na2HPO42H2O 006克 KH2PO4 006克 MgSO47H2O 020克 葡萄糖 100克 NaCl 800克 三蒸水 750毫升乙液：CaCl2 014克 三蒸水 100毫升 将乙液徐徐加入甲液中。将035克NaHCO3溶解在37 100毫升三蒸水中。用数滴NaHCO3液溶解002克酚

23、红。将、液移入液中。用三蒸水定容至1000毫升，充分混匀，4冰箱过夜。滤过消毒，小瓶分装，冷藏。 注意：酚红对细胞有一定毒性，目前实验中的用量除002克外，还有001克和0005克，也有BSS液中不加酚红的。酚红量不同，BSS颜色也不同。2. 配制BSS液的要求 BSS液中各试剂规格为一级GR试剂或二级AR试剂。 配制后液体呈桃红色，pH 74左右，没有混浊和沉淀。 含钙离子、镁离子的物质要单独溶解。 可配制10倍浓度的贮存液，滤过消毒，分装，每瓶10毫升，冰箱保存。使用时每瓶加三蒸水至 100毫升。 钙离子、镁离子是细胞膜的重要组分，有使细胞凝聚的作用。因此，用于分离细胞的消化液宜 用无钙离

24、子、镁离子离子的DHanks液或PBS液配制。（3） 天然培养基 天然培养基有血清、血浆、水解乳蛋白、胶原和组织提取液。 血清 血清质量好坏是实验成败的关键。常用血清有胎牛血清、新生牛血清、小牛血清、人AB血清、兔血清等，其中以胎牛血清质量最好，但来源困难，价格较贵。血清中含有：多种蛋白质（白蛋白、球蛋白、铁蛋白、酶等）和核酸；多种金属离子（K、Na、Mg2、Cu2、Ca2等）；激素；促贴附物质，如纤粘蛋白（fibronectin，FN）、冷析球蛋白（cold insoluble globulin，CIG）等。血清为细胞提供激素；生长因子、转移蛋白、基膜成分等，但血清成分个体差异大，常影响实验

25、结果，其来源又受限制。此外，血清也是污染细胞的一个途径，它还是分离细胞代谢产物的一种障碍。 优质血清透明，呈淡黄色，不溶血或少溶血。血清经5630分钟灭活后，颜色较深。血清灭活后可能丢失某些成分，但灭活血清性质相对稳定，便于使用和保存。细胞培养用的血清必须保证无细菌、支原体、病毒污染。血清总蛋白量在3545克/升，球蛋白量不高于20克/升。球蛋白含量高，示胎牛或孕牛感染，因此，球蛋白含量越低的血清，其质量越好。 血清灭活处理步骤 选用与血清瓶同规格的对照瓶一个。 对照瓶内放入与血清等体积的水。 温度预试：对照瓶内插入23支经挑选的温度计（保证测试温度的准确性），放入水浴箱中，接 通电源，调节温

26、度控制钮，使温度计所示温度保持在56。 血清灭活：血清瓶与带温度计的对照瓶一齐放入水浴箱中，待温度计所示温度上升至56时， 定时30分钟。 大瓶血清灭活后，进行分装。 分装后，抽样做无菌试验，2070保存。 使用血清注意事项 实验者买到冰冻血清时，首先要观察血清融化后的颜色和清亮度，若颜色偏红，或色浅，或出 现沉淀，表示血清质差或变质，应当退货。 血清冻融后的最上层无色透明，活力最差，分装前应将其摇匀。 血清反复冻融使用，其效价下降又容易污染。 长时间冻存的血清，一旦冻融后出现沉淀物（此物抑制细胞生长），应弃去。 若有条件，先购买少量几种批号血清，进行细胞生长曲线、细胞克隆率检查，从而筛选出质

27、量 好的血清。 为了使整个试验结果稳定，以便前后比较，应使用同一批号血清。 水解乳蛋白 水解乳蛋白为淡黄色粉末，虽易潮解结块，但不影响使用。 不同批号和牌号质量有差异。水解乳蛋白是乳白蛋白经蛋白酶和肽酶水解后的产物，含有丰富的氨基酸。开始时它是专为猴肾细胞培养设计的，而实际上它对许多细胞系（株），如Hela细胞和原代细胞都是一种优良培养基。使用时用Hanks液配制成05溶液（酸性），一般与合成培养基按1：1比例混合使用。 鼠尾胶原 胶原是细胞生长的良好基质，它能促进组织和细胞的附着，改善生长表面特性。胶原来源有大鼠尾腱、豚鼠真皮、牛的真皮和牛眼的水晶体等，实验室常用大鼠尾制胶原。鼠尾胶原为粘度

28、较大的半透明液体，难以滤过除菌，应无菌操作制备胶原。 鼠尾胶原的制备方法 01醋酸溶液，10磅10分钟高压灭菌备用。 250克体重大白鼠尾一条，置75酒精中浸泡1小时。 鼠尾置平皿中切成15厘米左右的小段，剥去毛皮，抽出尾腱。 剪碎尾腱浸泡在150毫升醋酸液中，置于4冰箱内，间断振摇48小时。 4000转/分离心30分钟（最好在4条件）。 上清液分装小瓶，20保存。 残渣可再加40毫升醋酸液作用24小时后，离心收集保存。 鼠尾胶原使用方法 将鼠尾胶原均匀涂于器皿的细胞生长面，胶原量以不留液滴为度。 培养瓶用沾有氨水的消毒棉球封口后置灭菌饭盒内。 室温2小时，氨气与鼠尾胶原作用，胶原凝固。 用BSS液或基础营养液洗涤胶原面