支原体污染是细胞培养中普遍的问题之一,细胞库中或正在使用的细胞中,支原体的污染率约为15%-35%。并对培养细胞的生理和代谢造成诸多影响:
01/ 争夺营养:支原体的污染会阻碍细胞生长和增殖
02/ 改变蛋白质、RNA 或 DNA 合成的水平
03/ 改变基因表达、细胞信号传导和形态
04/ 损害膜和细胞器
05/ 导致突变和染色体变化
06/ 时间、金钱和有价值的细胞丢失:支原体的污染会导致严重的经济损失以及研究时间损失
07/ 实验结果的不可靠性
08/ 生物安全问题
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支原体去除后对细胞检测的影响主要取决于去除方法和去除后的处理。以下是一些可能的影响:
1. 去除方法的影响:不同的支原体去除方法可能对细胞检测产生不同的影响。例如,一些去除方法可能会对细胞的代谢和增殖产生暂时性的影响,这可能会影响某些类型的细胞检测。
2. 去除后的处理:去除支原体后,细胞可能需要一段时间来恢复其正常的生理状态。在这段时间内,细胞的某些特性可能与去除前不同,这可能会影响细胞检测的结果。
3. 细胞恢复情况:如果细胞在去除支原体后能够成功恢复,那么它们在检测中的表现可能会与未受污染的细胞相似。然而,如果细胞恢复不完全,可能会影响检测结果的准确性。
4. 检测类型的相关性:不同的细胞检测方法对细胞状态的敏感性不同。一些检测可能对细胞的微小变化非常敏感,而其他检测则可能较为宽容。
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细胞被支原体污染后可能会出现以下几种情况:
1. 生长速度变慢:支原体污染的细胞生长速度可能会减慢,甚至停止生长。
2. 形态改变:部分细胞可能会变圆,从培养瓶壁脱落。有些细胞在支原体污染后,形态变化可能不明显,但有些细胞可能会出现体积增大、细胞碎片增多等现象。
3. 培养液pH变化:支原体污染的细胞可能导致培养液pH值变化明显,更换培养液后几小时内变酸(颜色变黄)。
4. 细胞间隙出现膜状沉积:在某些情况下,细胞与细胞间隙可能出现膜状沉积,影响细胞的正常生长和传代。
5. 细胞功能受损:支原体污染可能会影响细胞的代谢和功能,如影响细胞蛋白质、DNA、RNA的合成。
6. 染色体畸变:支原体污染可能会导致细胞染色体断裂、数目减少,出现双着丝点染色体、环状染色体等异常。
7. 免疫细胞产量受影响:对于巨噬细胞等免疫细胞的培养,支原体污染可能会抑制干扰素的合成和降低其活性。
8. 细胞培养环境的污染:污染的细胞可能成为实验室的污染源,影响工作区域、培养箱和液氮罐等。
9. 实验结果的不确定性:使用被支原体污染的细胞进行实验可能会得到不准确的结果,影响科研的可靠性。
细胞培养中建议使用支原体检测的原因主要有以下几点:
1. 支原体污染率高:常规细胞培养中支原体污染率保守估计在15-35%之间。
2. 影响实验结果:支原体污染会严重干扰实验结果的可信度,影响培养细胞的形态和生理特征。
3. 难以用光学显微镜检测:支原体是极小的细菌,其细胞膜周围没有细胞壁,无法用光学显微镜检测到。
4. 难以消灭:支原体能够迅速渗透整个实验室,一旦污染很难彻底消灭。
5. 影响产品质量:支原体污染会影响细胞培养产物的质量,监管机构推荐检测所有细胞培养产物中是否存在支原体。
6. 保证实验准确性:定期进行支原体检测和去除,确保无支原体存在细胞培养体系内,才能获得准确的实验结果。
如何检测新鲜的培养基是否有支原体污染?
细胞培养中支原体污染会对实验结果产生多方面的影响,具体包括:
1. 细胞生长受影响:支原体污染可能导致细胞生长速度减慢,甚至停滞。
2. 细胞形态改变:支原体感*的细胞可能会出现形态的改变,如细胞体积增大、形态不规则等。
3. 细胞功能改变:支原体污染会影响细胞的代谢、增殖、分化等生理功能。
4. 细胞产物改变:支原体感*可能影响细胞产生的蛋白质、细胞因子等生物活性物质的表达和分泌。
5. 实验结果不准确:支原体污染会干扰实验结果的准确性,导致实验数据不可靠。
6. 实验重复性差:支原体污染的细胞培养批次间差异大,影响实验的重复性。
7. 影响后续实验:支原体污染的细胞培养产物用于后续实验,如转染、基因编辑等,可能会影响实验效果。
8. 影响细胞培养产物的质量:支原体污染会影响细胞培养产物的质量,如疫苗、生物制品等。
9. 增加研究成本:支原体污染需要花费额外的时间和成本进行检测、处理和重复实验。
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在科研中,支原体检测是确保细胞培养纯净性的重要环节。以下是一些在科研中常见的支原体检测方法:
1. 支原体培养法:这是一种传统的检测方法,通过将细胞培养物接种到特定的培养基中,观察是否有支原体生长。这是直接的检测方法,但耗时较长,通常需要数周时间。
2. DNA染色法:使用荧光染料(如Hoechst或DAPI)染色细胞核,然后通过荧光显微镜观察。这种方法操作简便,可以快速得到结果,但特异性不高,可能会有假阳性。
3. 聚合酶链反应(PCR)法:这是一种分子生物学技术,通过设计特异性的引物,扩增支原体DNA,从而检测支原体的存在。PCR法具有高灵敏度和特异性,已成为日常细胞培养维护的可靠方法。
4. 核酸扩增技术(NAT):NAT技术通过扩增并检测特定的支原体基因组保守序列来进行支原体污染检测,具有快速、简便的特点。
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