原代细胞的分离培养
因此用于药物实验,尤其是药物对细胞活动、结构、代谢、有无毒性或杀伤作用等,是极好的工具。常用的原代培养法有组织块培养法和消化培养法。
许多实验室喜欢用组织块培养法进行原代培养,因为方法简单,细胞也较容易生长。尤其是培养心肌,有时还可观察到心肌组织块搏动。细胞从组织块边缘向外长出并铺满培养皿或培养瓶后, 即可进行传代。
1. 设备材料
培养箱、冰箱、超净工作台/无菌间、无菌吸管、离心管、酒精灯、试管架、培养瓶、培养皿、消化液、基础培养液、胎牛血清、Hanks 溶液、双抗试液、剪刀、摄子、小烧杯。
2. 操作步骤
(1) 在无菌条件下,取待培养的组织适量,置入小烧杯中, 以适量Hanks 溶液清洗2~3 次,去掉组织块表面的血污。
(2)用眼科剪将组织块反复剪成0.5~ 1mm3的小块。
(3)再用Hanks 溶液反复漂洗, 直至液体不混浊为止。等组织块下沉,将烧杯倾斜,用小吸管尽量吸除Hanks 溶液。
(4)用含20%灭活血清及双抗溶液(200U/ml 青霉素、200μg/ml 链霉素)的培养液再清洗,用吸管吸干后加入5ml 含20%血清的培养液。
(5)用弯头吸管吸取组织小块,均匀地置于培养皿内表面,吸去多余的培养液,各组织小块之间相距0.5cm 为宜。盖好培养皿盖,做好标记, 置37°C 的CO2培养箱内。
(6) 2~4h 后,于超净工作台中,缓缓地向培养皿中加入上述含20%血清及双抗溶液( 100U/ml 青霉素及100μg/ml 链霉素)的培养液少量,以使组织块浸没在培养液中。
(7)轻轻地将培养皿及组织块移至CO2 培养箱, 如无特殊情况,不必观察。1~2 周后,可观察到细胞从组织块边缘长出,形成生长晕。
(9) 一般说来,若培养液无明显改变, 1 周换液1 次即可。待细胞长满整个培养皿内表面,即可进行传代培养。
3. 需要说明及注意的问题
(1) 如果是用培养瓶而不是培养皿,则接种组织块千培养瓶底壁后, 要轻轻地翻转培养瓶,令瓶底在上,盖好瓶盖后轻轻置入37°C 的CO2 培养箱, 2~4h 后,取出培养瓶,在超净工作台内打开瓶盖,仍令组织块在上方。在组织块对面瓶壁加入适量上述培养液。然后,轻轻翻转培养瓶,让组织块浸没于培养液中。盖好瓶盖后放回二氧化碳孵箱,继续培养。
(2) 从培养皿表面游离下来的组织块,弃去即可。
(3) 如果使用玻璃培养瓶,而不是新的塑料培养瓶,则最好在玻璃底表面包被大鼠鼠尾胶原,这样不但有利于组织块的黏附,而且可使细胞生长得更好。
(4)本方法适于各种组织的培养,操作者还可根据自己的实验需要和细胞种类加以修改。
它与上述组织块培养法的主要区别有2
点。一要用酶制剂(最常用的是胰蛋白酶)处理组织块,除去细胞间质,使细胞相互分离,形成细胞悬液;二细胞生长方式多为单层( monolayer )
。本方法的优点在于单层细胞更易摄取营养、排出代谢产物,因此生长较快,可较快地应用于实验研究;缺点是步骤颇为繁琐,操作不慎易污染。此外,消化处理要恰到好处,不然对细胞会有一定的损伤作用。
1. 操作程序
(1) 在无菌条件下, 取待培养的组织1cm3左右,置入平皿或烧杯中,以适量Hanks 溶液消洗3 次,去掉组织块表面的血污及结缔组织。
(2)以锋利的眼科剪将组织块反复剪碎,得到约0.5mm x 1mm 大小的小块。
(3)以Hanks 溶液冲洗数遍,稍候组织块下沉,吸除Hanks 溶液。
(4)用少量Hanks 溶液,将组织小块吸入预先置有无菌的磁力搅拌子的锥形烧杯中,再加入15~30ml 上述胰蛋白酶消化液。
(5)将锥形烧杯用橡皮塞盖紧,外封以锡箔。然后移至预先置入37°C 培养箱内的电磁搅拌器上。
(6)打开搅拌器的电源开关,使搅拌子旋转, 关好培养箱,让胰蛋白酶进行消化。
(7)在消化过程中,每隔一定时间吸取消化物滴于载片上,于光学显微镜下观察,检查细胞是否分散成单个。若大部分细胞已分散,立即加入适量Hanks 溶液,终止消化。通常需消化10~20min 。
(8)先以100μm 不锈钢筛过滤,滤去未消化的组织块或大细胞团(如获得的细胞量少,这些组织块可继续进行消化,以便取得较多细胞)。继以20μ 不锈钢筛过滤。
(9)将取得的滤液进行低速(每分钟500~ 1000 转)离心5min,吸除上清液。并用Hanks 溶液离心清洗1~2 次,最后加入含血清的培养液,搅匀,制成细胞悬液。
(10)用计数板计数,确定细胞悬液浓度,通常以1×105~3×105个接种于培养瓶或培养皿中。
2. 需要说明及注意的问题
(1) 用何种酶进行消化可视所培养细胞而定,除胰蛋白酶外,常用1 型胶原酶消化睾丸支持细胞、血管平滑肌细胞和内皮细胞;用II 型胶原酶消化大鼠腺垂体细胞等。
(2)如果没有不锈钢筛, 可用4 层纱布代替,但纱布要预先经高温高压灭菌。
(3) 严格地说,原代培养是指未经传代的细胞,但在实际工作中,人们常将10 代以内的细胞用作原代培养细胞,因为此时的细胞基本上保持着原有的生物学特性。
(4) 从原代培养的操作步骤不难看出,原代细胞中含有多种细胞成分,即它们是异质型( heterogeneity) 的群体,因此在设计实验及分析结果时,切勿忘记这一因素。
消化培养法
本方法的优点在于单层细胞更易摄取营养、排出代谢产物,因此生长较快,可较快地应用于实验研究;缺点是步骤颇为繁琐,操作不慎易污染。此外,消化处理要恰到好处,不然对细胞会有一定的损伤作用。
1. 操作程序
(1) 在无菌条件下, 取待培养的组织1cm3左右,置入平皿或烧杯中,以适量Hanks 溶液消洗3 次,去掉组织块表面的血污及结缔组织。
(2)以锋利的眼科剪将组织块反复剪碎,得到约0.5mm x 1mm 大小的小块。
(3)以Hanks 溶液冲洗数遍,稍候组织块下沉,吸除Hanks 溶液。
(4)用少量Hanks 溶液,将组织小块吸入预先置有无菌的磁力搅拌子的锥形烧杯中,再加入15~30ml 上述胰蛋白酶消化液。
(5)将锥形烧杯用橡皮塞盖紧,外封以锡箔。然后移至预先置入37°C 培养箱内的电磁搅拌器上。
(6)打开搅拌器的电源开关,使搅拌子旋转, 关好培养箱,让胰蛋白酶进行消化。
(7)在消化过程中,每隔一定时间吸取消化物滴于载片上,于光学显微镜下观察,检查细胞是否分散成单个。若大部分细胞已分散,立即加入适量Hanks 溶液,终止消化。通常需消化10~20min 。
(8)先以100μm 不锈钢筛过滤,滤去未消化的组织块或大细胞团(如获得的细胞量少,这些组织块可继续进行消化,以便取得较多细胞)。继以20μ 不锈钢筛过滤。
(9)将取得的滤液进行低速(每分钟500~ 1000 转)离心5min,吸除上清液。并用Hanks 溶液离心清洗1~2 次,最后加入含血清的培养液,搅匀,制成细胞悬液。
(10)用计数板计数,确定细胞悬液浓度,通常以1×105~3×105个接种于培养瓶或培养皿中。
2. 需要说明及注意的问题
(1) 用何种酶进行消化可视所培养细胞而定,除胰蛋白酶外,常用1 型胶原酶消化睾丸支持细胞、血管平滑肌细胞和内皮细胞;用II 型胶原酶消化大鼠腺垂体细胞等。
(2)如果没有不锈钢筛, 可用4 层纱布代替,但纱布要预先经高温高压灭菌。
(3) 严格地说,原代培养是指未经传代的细胞,但在实际工作中,人们常将10 代以内的细胞用作原代培养细胞,因为此时的细胞基本上保持着原有的生物学特性。
(4) 从原代培养的操作步骤不难看出,原代细胞中含有多种细胞成分,即它们是异质型( heterogeneity) 的群体,因此在设计实验及分析结果时,切勿忘记这一因素。
3.如需大批量细胞培养液分离,可选择阿法拉伐离心分离
阿法拉伐(Alfa Laval)一次性连续流碟片离心机CultureOne™系列,可以帮助在分离过程中连续排出高浓度的细胞,提高离心液回收率和离心液透明度
特点:
CultureOne™系列全球首创适用于50L至2000L处理规模的一次性连续流离心机
即插即用的移动模块设计,无需工程配套,可在不同产线间灵活切换
全密闭下进料设计与固相连续带压排放,非常适合高固含量物料,保护细胞完整,得率高
无需进行CIP和SIP,极大缩短批次间切换时间,无蒸汽、水等工程配套,仅220V电源,无菌快速对接,占地面积仅1平米多,在不同生产线间灵活切换转移。
在实践中,通常使用差速离心和密度梯度离心,即通过一系列差速离心步骤和密度梯度离心将均质化产生的细胞裂解物与细胞器和其他颗粒分离。