Загрязнение клеточных культур легко может стать самой распространенной проблемой в лабораториях клеточных культур, иногда вызывая очень серьезные последствия.Загрязнители клеточных культур можно разделить на две категории: химические загрязнители, такие как примеси среды, сыворотки и воды, эндотоксины, пластификаторы и детергенты, и биологические загрязнители, такие как бактерии, плесень, дрожжи, вирусы, перекрестная инфекция микоплазм.Загрязнение другими клеточными линиями.Хотя полностью устранить заражение невозможно, его частоту и тяжесть можно уменьшить, если тщательно понять его источник и соблюдать надлежащие асептические методы.
1. В данном разделе представлены основные виды биологического загрязнения:
Бактериальное загрязнение
Заражение плесенью и вирусами
Заражение микоплазмой
Дрожжевое загрязнение
1.1 Бактериальное загрязнение
Бактерии представляют собой большую группу вездесущих одноклеточных микроорганизмов.Обычно они имеют диаметр всего несколько микрон и могут иметь различную форму: от сфер до стержней и спиралей.Из-за их повсеместного распространения, размера и быстрой скорости роста бактерии, наряду с дрожжами и плесенью, являются наиболее распространенными биологическими загрязнителями в клеточных культурах.
1.1.1 Обнаружение бактериального загрязнения
Бактериальное заражение легко выявляется при визуальном осмотре культуры в течение нескольких дней после ее заражения;
Зараженные культуры обычно выглядят мутными (т. е. мутными), иногда с тонкой пленкой на поверхности.
Также часто встречаются внезапные падения рН культуральной среды.
Под микроскопом с малым увеличением бактерии выглядят как крошечные подвижные гранулы между клетками, а наблюдение под микроскопом с большим увеличением позволяет определить формы отдельных бактерий.
1.2 Заражение плесенью и вирусами
1.2.1 Загрязнение плесенью
Плесневые грибы — это эукариотические микроорганизмы царства грибов, которые растут в виде многоклеточных нитей, называемых гифами.Соединительные сети этих многоклеточных нитей содержат генетически идентичные ядра, называемые колониями или мицелием.
Подобно заражению дрожжами, рН культуры остается стабильным в течение начальной фазы заражения, а затем быстро увеличивается по мере того, как культура становится более сильно зараженной и становится мутной.Под микроскопом мицелий обычно нитевидный, иногда в виде плотных скоплений спор.Споры многих плесеней могут выживать в чрезвычайно суровых и негостеприимных условиях во время фазы покоя и активируются только при наличии подходящих условий для роста.
1.2.2 Вирусное заражение
Вирусы — это микроскопические инфекционные агенты, которые захватывают механизмы клетки-хозяина для размножения.Их чрезвычайно малый размер затрудняет их обнаружение в культуре и удаление из реагентов, используемых в лабораториях культивирования клеток.Поскольку большинство вирусов предъявляют очень строгие требования к своим хозяевам, они обычно не оказывают неблагоприятного воздействия на клеточные культуры видов, отличных от хозяина.
Однако использование инфицированных вирусом клеточных культур может представлять серьезную опасность для здоровья лабораторного персонала, особенно если в лаборатории выращиваются клетки человека или приматов.
Вирусную инфекцию в культурах клеток можно обнаружить с помощью электронной микроскопии, иммуноокрашивания набором антител, ИФА или ПЦР с соответствующими вирусными праймерами.
1.3 Заражение микоплазмой
Микоплазмы — это простые бактерии без клеточных стенок, и они считаются мельчайшими самовоспроизводящимися организмами.Из-за их чрезвычайно малого размера (обычно менее 1 микрона) микоплазмы трудно обнаружить, пока они не достигнут чрезвычайно высокой плотности и не вызовут ухудшение клеточных культур;До этого обычно нет явных признаков инфекции.
1.3.1 Обнаружение заражения микоплазмой
Некоторые медленно растущие микоплазмы могут сохраняться в культурах, не вызывая гибели клеток, но они изменяют поведение и метаболизм клеток-хозяев в культурах.
Хроническая микоплазменная инфекция может характеризоваться снижением скорости пролиферации клеток, снижением плотности сатурации и агглютинацией в суспензионной культуре.
Однако единственным надежным способом обнаружения заражения микоплазмой является регулярное тестирование культуры с использованием флуоресцентного окрашивания (например, Hoechst 33258), ИФА, ПЦР, иммуноокрашивания, авторадиографии или микробного тестирования.
1.4 Заражение дрожжами
Дрожжи — это одноклеточные эукариоты царства грибов размером от нескольких микрон (обычно) до 40 микрон (редко).
1.4.1 Обнаружение заражения дрожжами
Как и в случае бактериального заражения, культуры, зараженные дрожжами, могут стать мутными, особенно если заражение находится на поздней стадии.рН культур, контаминированных дрожжами, меняется очень мало, пока загрязнение не станет более сильным, на этой стадии рН обычно повышается.Под микроскопом дрожжи выглядят как отдельные овальные или сферические частицы, но могут образовываться и более мелкие частицы.
2. Перекрестная инфекция
Хотя это и не так распространено, как микробное заражение, обширное перекрестное заражение многих клеточных линий HeLa и другими быстрорастущими клеточными линиями представляет собой четко определенную проблему с серьезными последствиями.Получайте клеточные линии из авторитетных банков клеток, регулярно проверяйте характеристики клеточных линий и используйте хорошие асептические методы.Эти методы помогут вам избежать перекрестного заражения.Отпечатки пальцев ДНК, кариотипирование и изотипирование могут подтвердить наличие перекрестного загрязнения в вашей клеточной культуре.
Хотя это и не так распространено, как микробное заражение, обширное перекрестное заражение многих клеточных линий HeLa и другими быстрорастущими клеточными линиями представляет собой четко определенную проблему с серьезными последствиями.Получайте клеточные линии из авторитетных банков клеток, регулярно проверяйте характеристики клеточных линий и используйте хорошие асептические методы.Эти методы помогут вам избежать перекрестного заражения.Отпечатки пальцев ДНК, кариотипирование и изотипирование могут подтвердить наличие перекрестного загрязнения в вашей клеточной культуре.
Время публикации: 01 февраля 2023 г.