在细胞培养过程中,除了细胞本身的生长特性,环境也会影响细胞的状态。1:细胞生长的附着物或支持物性质(如:细胞培养瓶/板或细胞培养载体);2:细胞培养基的理化性质和成分;3:气相成分;4:培养温度等。合适的培养环境才可以使细胞表现出特定的功能。

无论是原代培养还是细胞系的传代培养,都要定期更换培养基。而传代培养过程中,细胞通常遵循一种标准的方式生长:接种后经过一段潜伏期进入指数生长期,即对数期,在这一阶段细胞的生长状态最好。此后细胞密度将逐渐增加到铺满整个细胞培养板/皿/瓶有效基质,当细胞浓度超出培养基的能力时,细胞生长速度将大大减慢,这时可以选择更换培养液或进行分瓶培养,也就是传代。悬浮细胞培养由于机械力保持细胞在悬浮状态,培养和传代过程也不需要胰蛋白酶消化,但是无论哪种情况,都有相似的生长周期。

详细工作流程

单层细胞传代示意图(动物细胞培养——基本技术指南(第五版))

材料和设备:

细胞培养箱,细胞培养瓶/板/皿,移液器,无菌移液管,胰蛋白酶,细胞培养液

操作步骤(贴壁细胞):

1.当复苏的细胞长至彼此汇合时或者培养基耗尽时,可以准备进行细胞传代

2.将细胞瓶经 70% 酒精擦拭后置于无菌工作区,弃去旧的培养基。

3.加入 PBS 或者预热的培养基清洗细胞,去除预洗液。

4.向培养瓶中加入胰蛋白酶(0.1mL/cm2),翻转培养瓶使其均匀覆盖细胞层。

5.静置与培养箱 15-30s(观察细胞是否脱落,如未脱落,可继续混匀后静置)

6.单层细胞大部分脱落后,使用适量培养基终止胰蛋白酶消化,取出适量细胞悬液进行细胞计数。

7.计算细胞接种数量,移出多余细胞悬液,加入培养基,反复吹打细胞悬液直至细胞处于单细胞悬浮状态。

8.分装不同培养瓶,盖上培养瓶,放回细胞培养箱

9.静置 2 小时候观察细胞贴壁状态(悬浮细胞不适用),并在每天固定时间观察、记录细胞生长情况。

悬浮细胞培养一般不换液,根据细胞浓度、Ph 值等传代标准判定传代时间,通过稀释弃掉多余细胞悬液,将剩余细胞悬液稀释到合适的接种密度,参见步骤 7-9。

细胞培养的注意事项

培养条件:37℃,CO₂ 浓度 5%,(可因具体培养细胞而调整)

细胞换液操作多,应注意全程无菌环境下进行。

操作过程中,生物安全柜内放置物品较多,应分区进行物品放置。

细胞培养环境应均一稳定。同时避免细胞培养瓶反复进出,影响细胞贴壁。

应对培养细胞进行详细信息记录,避免错拿造成交叉污染。

悬浮细胞培养应对培养转速进行优化,以选择最适培养转速。

应详细记录传代时间、代次、接种密度等信息以便确定细胞生长周期及传代等重要信息。

根据实验室情况选择是否使用抗生素,理想情况下应通过污染控制实现无抗生素培养。

实验条件应标准化,以获得稳定的细胞表现。

Eppendorf 细胞培养箱优势

>无风扇设计,提升内部可用容积达25%,日常清洁快速便捷

>六面直接加热,优化开门后温度和CO₂%恢复时间,≤5分钟,不发生过冲情况

>标配140℃/180℃高温消毒功能,全面保护您的珍贵细胞免受污染风险

>可现场升级选配功能,如O2%控制等,灵活拓展您的应用

>内置VisioNize系统,直观的触屏操作,培养过程数据和事件实时记录

Eppendorf推荐CO₂培养箱

Eppendorf CellXpert C170i CO₂培养箱

Eppendorf全新 CellXpert® C170i CO₂ 培养箱采用无风扇式六面直接加热的培养体系,为细胞培养提供稳定均一,无污染的环境条件,适用敏感型细胞培养,如胚胎干细胞、间充质干细胞、类器官3D培养等应用。

New Brunswick S41i CO₂ 恒温摇床

New Brunswick S41i结合先进的 CO₂培养箱和摇床技术,其独创的六面直接加热设计,在箱体内提供温和的热对流循环,从而实现出色的温度和CO₂浓度控制;配置坚固耐用New Brunswick三偏心驱动,提供稳定、均一以及无震动的运行条件,为哺乳动物、昆虫、人类细胞及干细胞提供稳定的悬浮培养环境。

细胞传代的注意事项

确定每种细胞的生长周期,从而确定传代的接种密度、传代时间,以获得最佳稳定的生长细胞。

细胞分装到 24 孔板,96 孔板等培养容器中进行下一步实验时,应保证每个孔内细胞数量一致。

避免分装细胞时反复多次移液造成样品污染。

Eppendorf 分液器优势

>仅需一次吸液就能进行多达100次的分液操作

>自动识别分液管,无需计算体积,避免分液体积出错

>人体工程学单按钮脱卸分液管,可单手操作,无接触

>1uL-50mL分液范围,体积增量最低为100纳升

>外置活塞式系统:不受液体属性和大部分移液误差影响,有效防止气溶胶污染

Eppendorf 推荐分液器:

Multipette M4手动连续分液器

仅需一次吸液就能进行多达 100 次的分液操作

连续移液非常轻松!Eppendorf Multipette M4手动连续分液器适用于冗长连续分液。即使对于普通移液器难以移取的液体,Multipette/Combitips® 也能轻松移取。通过外置活塞原理来实现分液。其移液无需空气柱,保证了移液的准确性,不会受到所处理液体的密度、黏度和挥发性的影响。

Multipette E3/E3x电动分液器

长时间连续分液和应对高要求液体的专家

分液准确度和精确度丝毫不受影响! 电动 Multipette E3/E3x 可节省资金与时间,工作无劳损,结果值得信赖。 是工作板和大批离心管的理想、智能的解决方案。 Multipette E3 重量轻、操作用力小,从而减少重复性劳损风险。 与 Multipette/Combitips® 完美适配,自动识别吸头,易于使用。 注射器状的 Combitips tip 分液管极大地提高了移液准确度和精确度。 不受液体属性和大部分手动移液误差影响,有效防止气溶胶污染。

如何正确接种细胞?

:转移细胞时,没有让细胞液重悬浮,细胞快速沉降,最终接种细胞数量会不一致。

:在细胞转移时,吹打细胞液使其均匀重悬,确保接种细胞数量一致,但要避免过度吹打,以免产生剪切力。

了解正确移液操作对于细胞接种过程中防止细胞重悬的重要性

转移细胞时,因为使用了普通移液器,导致出现气泡问题,细胞附着在气泡上,气泡破裂或者消失,造成细胞无法贴附继续生长,死亡。

培养基中气泡对细胞贴壁的影响

:用普通手动移液器加细胞液过程中,由于操作速度过快造成气泡产生,气泡会破坏细胞附着。

:移液需要进行练习,以避免气泡生成,注意消除吸头内的空气。

:使用外置活塞式分液器可以在不产生气泡的情况下转移易气泡液体。

在进行细胞换液操作时,探究最佳的移液技术

超净工作台内的无菌操作规范

:在超净台内杂乱摆放过多的器材,容易阻挡气道,形成湍流,造成层流气流对屏蔽污染物的效果大打折扣。

:工作范围如果过度拥挤,容易在在敞开容器上方移动您的手臂,这样会增加细胞污染风险。

:合理布局管理超净台内的设备和耗材摆放位置,划分不同的工作空间,有序操作,防止造成操作引发的污染情况。

:操作或使用完毕后立即闭合无菌容器。

如何在超净工作台内合理布局您的操作空间,避免污染问题

正确管理您的 CO₂ 培养箱

:培养箱门频繁开启关闭,箱内的细胞培养环境无法及时恢复,细胞生长受到干扰。

:合用的培养箱内样品放置随意,开门后需耗费时间寻找自己的样品,干扰箱内培养环境,还会造成混淆样品的风险。

:避免培养箱频繁开门,了解培养箱开门后参数恢复的速度,规划好样品摆放的位置并正确标记,做到培养箱门快开快关。

:合用的培养箱建议配置内分门,可减少开门后箱内环境的干扰,并妥善管理培养的样品,避免混淆和交叉污染的风险。

实验室中的 CO₂ 培养箱往往多人合用,规范管理使用可优化培养结果

CO₂ 培养箱的常规维护与消毒

:往培养箱中补水,如果只是直接往承液盘中倒入蒸馏水,污染物依旧会残留在盘内,让承液盘成为污染源。

:定期(每周1-2次)将承液盘整体移出,将残留的水清空,用70%的酒精或异丙醇容易擦拭消毒,待干燥后添加无菌蒸馏水,再放回培养箱内。

:不拆除培养箱内的搁板、搁架及水盘,直接用喷瓶对腔体内喷洒酒精,然后用布擦拭。

:拆除培养箱的搁板、搁架及水盘,将酒精喷洒于布上,再进行腔体的清洁,培养箱内尽量避免死角的存在,擦拭腔体内每个位置,再将移除的配件擦拭清洁后,安装到位。有条件的可过夜运行高温消毒程序。

注意 CO₂ 培养箱承液盘日常换水操作,通过运行高温消毒程序,可有效避免污染发生