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一、細胞培養污染的種類與檢測
細胞培養工作除了要有完善的實驗設計和技術方法外,預防污染是細胞培養技術中的主要問題。污染主要指混入細胞培養液中對細胞生存有損害的成分或細胞成分的不純。本節將主要介紹不同微生物的污染及其檢測。
(一)真菌污染及其檢測
在細胞培養中以真菌污染較常見,尤其在炎熱、潮濕的季節。常見的真菌污染主要有煙曲霉菌(Aspergillus fumigatus)、黑曲霉菌(Aspergillus niger)、毛霉菌(Mucor)、孢子菌(Oospora)、白假絲酵母菌(Saccharomyces albicans)、酵母菌(Yeast)等。真菌種類繁多,形態各異。雖然培養基一般不變混濁,但較易發現有真菌污染,因污染時大多在培養基表面出現肉眼可見的小點狀漂浮物,呈白色或淺黃色,有的漂浮物也呈散在生長。檢測時取漂浮物在顯微鏡下觀察,可見絲狀、管狀或樹枝狀菌絲,縱橫交錯于細胞之間。假絲酵母菌和酵母菌等單細胞真菌的污染可致培養基混濁,鏡下可見卵圓形菌體,或長出假菌絲或出芽,散在于細胞周邊或細胞之間生長。真菌生長迅速,能在短時間內抑制細胞生長或產生有毒物質殺死細胞。
(二)細菌污染及其檢測
常見的細菌污染主要有大腸埃希菌、枯草桿菌、假單胞菌、葡萄球菌等。細菌污染會出現培養基明顯變混濁,pH也多發生改變。但有的培養基污染而肉眼觀察卻無多少變化,只有用倒置顯微鏡(高倍)和相差顯微鏡觀察才知有污染,視野內可見均勻的點狀顆粒在位移,所以每天都要仔細觀察所有培養瓶。細胞培養瓶內細菌迅速增殖,可消耗培養基的營養成分,抑制細胞生長。產生毒素的細菌可導致細胞崩解死亡。經染色和顯微鏡檢查或進行細菌培養可加以確定。
(三)納米細菌污染及其檢測
隨著科學技術的深入發展和研究,人們發現了納米細菌(nanobacteria,NB)與細胞培養的相關性,學者們認為NB是細胞培養的污染原因之一,其來源可能是細胞本身的污染或從動物取材時污染造成的。牛可能是NB的自然宿主,大約8%的正常人血液中存在納米細菌抗原。NB增殖緩慢但對細胞有損害,數量達到一定程度可引起細胞死亡。NB是革蘭陰性的蛋白類細菌(proteobacteria),呈球狀或球桿狀,大小為50~500nm。NB的新陳代謝率極為緩慢,僅為普通細菌代謝率的萬分之一,平均倍增時間為3天。NB廣泛存在于自然界的礦物質中和生物體內,能感染人類和其他哺乳動物,是一種人畜共患的致病原。研究發現NB可能與腎、前列腺、膽管、膀胱、睪丸、牙髓等處的結石以及松果體和胎盤的鈣化有關。也有報道NB在動脈粥樣硬化斑塊,鈣化動脈瘤,鈣化心臟瓣膜,心臟房室間隔瓣膜贅生物等病變組織中出現,還在乳腺癌、卵巢癌和原發性肝癌組織中觀察到類似NB樣的結構顆粒。
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