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    帶你走近細胞生物學(xué)世界的第一步——細胞培養

    發(fā)布時(shí)間: 2021-10-21  點(diǎn)擊次數: 1018次

    細胞培養的概念:

        細胞培養(cell culture)是指在體外模擬體內環(huán)境(無(wú)菌、適宜溫度、酸堿度和一定營(yíng)養條件等),使之生存、生長(cháng)、繁殖并維持主要結構和功能的一種方法。細胞培養也叫細胞克隆技術(shù),在生物學(xué)中的正規名詞為細胞培養技術(shù)。細胞培養技術(shù)可以由一個(gè)細胞經(jīng)過(guò)大量培養成為簡(jiǎn)單的單細胞或極少分化的多細胞,通過(guò)細胞培養既可以獲得大量細胞,又可以借此研究細胞的信號轉導、細胞的合成代謝、細胞的生長(cháng)增殖等。

    細胞培養所需的儀器設備:

    倒置顯微鏡

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    便于掌握細胞的生長(cháng)情況(細胞形態(tài)、大小、密度、結構)并觀(guān)察有無(wú)污染等

    細胞培養箱

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    可以精確地提供細胞培養需要的溫度、濕度、氣體環(huán)境,有效防止細胞污染

    超凈工作臺

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    用于細胞培養實(shí)驗的無(wú)菌操作

    低速離心機

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    制備細胞懸液、調整細胞密度、洗滌、收集細胞(800rpm-1000rpm,5min)

    水浴鍋

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    用于細胞復蘇、預熱培養基等

    移液槍

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    用于吸取、移動(dòng)液體或滴加樣本

    細胞培養瓶、培養皿

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    用于培養、繁殖細胞

    細胞培養相關(guān)耗材

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    用于細胞培養實(shí)驗中收集細胞,保存細胞等

    細胞培養所需的試劑:

    培養基

    為細胞提供營(yíng)養,促進(jìn)細胞增殖的基礎物質(zhì)

    緩沖溶液

    用于清洗細胞,去除沒(méi)有營(yíng)養的舊培養基及細胞碎片等雜質(zhì),為細胞提供適宜的pH作用及鹽平衡作用

    血清

    提供細胞生長(cháng)和繁殖所需的生長(cháng)因子、激素、各種蛋白、促進(jìn)貼壁和伸展的因子及細胞傳代時(shí)所需的蛋白酶抑制劑和其他多種不明營(yíng)養物質(zhì)

    胰蛋白酶

    使細胞之間的蛋白質(zhì)水解,從而使細胞分離,常用于細胞傳代

    抗生素

    防止細胞污染,使細胞在體外的無(wú)菌環(huán)境中更好的生長(cháng)

    凍存液

    提高細胞膜對水的通透性,并且緩慢冷凍可使細胞內的水分滲出細胞外,減少細胞內冰晶的形成,從而減少由于冰晶形成造成的細胞損傷,最大限度的保持細胞活力

    其他添加成分

    為不同的細胞培養條件提供特定的營(yíng)養物質(zhì)

    細胞培養的類(lèi)別:

    原代細胞(primary cell)是指從機體的組織中經(jīng)蛋白酶或其它的方法獲得、并在體外進(jìn)行培養的細胞,稱(chēng)為原代細胞。一般認為,培養的原代的第1代細胞和傳代到第10代以?xún)鹊募毎y稱(chēng)為原代細胞培養。

    細胞系(cell strain):原代培養物經(jīng)胰酶等物質(zhì)第一次消化傳代后即為細胞系,由原先存在于原代培養物中的細胞系所組成。如果不能繼續傳代,或傳代次數有限,可稱(chēng)為有限細胞系,如可以連續培養,則稱(chēng)為連續細胞系,培養50代以上并無(wú)限培養下去。

    細胞株(cell line):從細胞系中用單細胞分離培養或篩選的方法,由單細胞增殖形成的細胞群,稱(chēng)細胞株。細胞株的特殊性質(zhì)或標志必須在整個(gè)培養期間始終存在。如果不能繼續傳代或傳代有限,稱(chēng)為有限細胞株;如果可以連續傳代,稱(chēng)為連續細胞株。

    細胞培養的過(guò)程:

    細胞復蘇:

    將凍存的細胞從液氮中取出后,在37水浴鍋內不斷搖動(dòng)直到*融化后放入離心機中,800rpm-1000rpm,5min,然后在超凈臺中將上清液棄掉,加入1ml預熱的培養基,輕輕吹勻后轉移到培養瓶中,補足細胞生長(cháng)所需的培養基,呈"混勻后放入含5%CO2的細胞培養箱中培養。

    細胞傳代:

    待細胞密度達到80%~90%時(shí),棄去原培養基,用5ml PBS清洗3次。加入一定量含0.25% EDTA的胰蛋白酶,放入細胞培養箱中(不同的細胞消化時(shí)間不同)。待細胞消化*后加入胰蛋白酶的3倍體積的含血清培養基進(jìn)行中和,輕輕吹吸混勻,根據細胞生長(cháng)特性進(jìn)行1213傳代培養。

    細胞凍存:

    待細胞密度達到80%~90%時(shí),棄去原培養基,用5ml PBS清洗3次。加入一定量含0.25% EDTA的胰蛋白酶,放入細胞培養箱中(不同的細胞消化時(shí)間不同)。待細胞消化*后加入胰蛋白酶的3倍體積的含血清培養基進(jìn)行中和,輕輕吹吸混勻,轉移到離心管中800rpm-1000rpm,5min進(jìn)行離心,然后在超凈臺中將上清液棄掉,加入1ml凍存液,放入凍存盒內(盒內有異丙醇,以保證梯度降溫),立即放入一80冰箱內,第二天轉入液氮中,可以保存至少兩年。

    凍存液的配制:70%的*培養基+20%FBS+10%DMSO。

    細胞培養中常見(jiàn)的污染及處理辦法:


    細菌:在倒置顯微鏡下呈現細沙狀,培養基肉眼可見(jiàn)的變渾濁,對細胞生長(cháng)有明顯的影響。
    處理:建議在培養基中添加抗生素,預防用藥比污染后用藥效果更好。清理掉所有污染的細胞,并重新對細胞培養箱和細胞培養所用的耗材進(jìn)行高壓滅菌。


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    真菌:一般培養基不會(huì )變渾濁,保持清亮,顯微鏡下可觀(guān)察到絲狀物,有的真菌剛開(kāi)始會(huì )像細胞碎片,慢慢會(huì )長(cháng)出黑色絲狀物,對細胞的生長(cháng)有明顯的影響。


    處理:一旦有真菌污染,建議丟棄所有被污染的細胞,并重新對細胞培養箱和細胞培養所用的耗材進(jìn)行高壓滅菌。


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    霉菌:一般培養基仍然清澈但顏色會(huì )變黃,顯微鏡下可觀(guān)察到絲狀物和團塊狀漂浮物,有明顯的菌絲,在細胞培養后期會(huì )對細胞生長(cháng)增殖有影響。
    處理:建議扔掉已經(jīng)污染的細胞,用過(guò)氧乙酸擦拭培養箱,紫外線(xiàn)照射細胞間,并在培養基中添加兩性霉素,預防再次污染。


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    原蟲(chóng):培養基有輕微渾濁,顯微鏡下可見(jiàn)點(diǎn)狀物增多,培養皿底變臟,用高倍鏡觀(guān)察可看到點(diǎn)狀物有輕微活動(dòng),一般不細胞活力。
    處理:可以用緩沖溶液,如PBS多沖洗幾次。并注意實(shí)驗操作環(huán)節,更換新的培養基等。


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    黑膠蟲(chóng):一般培養基維持清亮狀態(tài),低倍可觀(guān)察到黑色點(diǎn)狀,有時(shí)候像細胞碎片,高倍鏡可觀(guān)察到黑色點(diǎn)狀或桿狀物做布朗運動(dòng)。往往和細胞密度相關(guān),細胞密度高,黑點(diǎn)少,對細胞影響較小。目前關(guān)于黑膠蟲(chóng)說(shuō)法不一,有人認為是一些細菌或真菌污染。
    處理:可以用緩沖溶液,如PBS多沖洗幾次,有一定的緩解作用。建議更換所有的培養基,用質(zhì)量好的血清,穿戴清潔的白大衣。同時(shí)對耗材、細胞培養箱滅菌,對細胞間進(jìn)行消毒。


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    支原體:培養基一般無(wú)變化,有時(shí)在顯微鏡下也很難觀(guān)察到具體變化,有時(shí)可觀(guān)察到細胞膜及細胞間隙有很多不動(dòng)的黑點(diǎn)。對細胞的生長(cháng)及狀態(tài)有所影響。
    處理:建議對耗材、細胞培養箱滅菌,對細胞間進(jìn)行消毒。同時(shí)在培養基中添加支原體清除劑。


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