细胞培养入门技术.ppt

细胞培养基本技术 目的 了解哺乳动物细胞培养的一般步骤 学习细胞培养基本技术原理 无菌操作细胞休眠 离心机 橱柜 实验台 冰箱 培养箱 试剂柜 实验仪器台 超净工作台 实验台 实验台 实验台 实验台 水池 冰箱 衣柜 实验台 显微镜 递物窗 缓冲间 无菌操作室 准备室 1 细胞培养室设置 细胞培养前的实验准备 下风口 上风口 无菌操作室 超净工作台和CO2培养箱 2 细胞培养的主要实验设备 超净工作台的工作原理是利用鼓风机驱动空气通过高效滤器除去空气中的尘埃颗粒 使空气得到净化 净化空气徐徐通过工作台面 使工作台内构成无菌环境 CO2培养箱设定的条件为37 5 CO2使用CO2培养箱培养细胞时应注意的问题 用螺旋口瓶培养细胞时 需将瓶盖微松 以保证通气 保持培养箱内空气干净 定期消毒 箱内蒸馏水槽中预留灭菌蒸馏水 以保持箱内湿度 避免培养液蒸发 解剖显微镜 倒置显微镜 2 细胞培养的主要实验设备 血清 天然成分 基础培养基 人工合成 干粉培养基DMEM MEM RPMI1640 水 高纯度的去离子水 细胞培养的主要试剂 培养基 抗菌素 通常是青霉素和链霉素联合使用 使用浓度为100U ml 消化液 常用0 25 胰蛋白酶 使细胞脱离组织或容器壁 用含血清培养液中止其活性 细胞培养用器皿的清洗和消毒 一般玻璃器皿的清洗分为四个步骤 1 自来水浸泡2 洗涤剂刷洗 如有必要进行超声处理 3 泡酸 浓硫酸 重铬酸钾及蒸馏水 4 流水冲洗过夜 依次用蒸馏水 三蒸水漂洗 最后烘干备用 常用消毒方法 1 湿热灭菌法 高压蒸汽灭菌 15磅 15 20min2 过滤除菌 如 血清的除菌 细胞培养 cellculture 是指细胞的离体培养 是在无菌条件下 把动物或植物的细胞从机体中分离出来 置于培养皿中 并在一个合适的环境中 给以营养物质 使之继续生存和繁殖的方法 细胞培养 CellCulture 细胞培养的基本概念 原代培养 primaryculture 或称为初代培养 就是从供体取下组织细胞后在体外进行的首次培养 中途不分割培养物 常用的原代培养方法有组织块培养法和消化培养法 原代培养 PrimaryCulture 细胞培养的基本概念 传代培养 SecondlyCulture 传代培养 secondlyculture 在原代培养物铺展为单细胞层后 将原代培养细胞分开接种到两个或多个新的培养瓶中继续培养增殖 细胞培养的基本概念 细胞培养 使用单个细胞悬液组织培养 使用组织块 O 5 1立方毫米 或薄片 厚0 2毫米 器官培养 使用器官原基或器官的一部分或整个器宫 培养细胞的类型 贴附型成纤维样细胞型上皮样细胞型悬浮型 细胞培养的基本概念 培养人真皮成纤维细胞 培养人口腔上皮细胞 培养的骨髓瘤细胞 贴附型细胞的生长特性 细胞的贴壁生长接触抑制细胞的生长曲线 细胞贴壁延展过程 模式图 细胞培养的基本概念 细胞的接触抑制现象 正常培养细胞的生长曲线 退化死亡 平台期 细胞数增大极限点 出现接触抑制 细胞指数生长极限点 指数生长期 潜伏期 细胞数量 0 24 48 72 96 120 小时 指数生长期是最佳实验期 培养细胞生长的条件 1细胞的营养需要2细胞的生存环境温度 37 O2CO2 5 CO2 H2O H2CO3 H HCO3 pH 7 2 7 4渗透压3无污染4无毒 细胞培养用液的配制水 新鲜配置的三蒸水或去离子水平衡盐溶液 无Ca2 Mg2 的缓冲液PBS NaCl8 0gKCl0 2gNa2HPO4 H2O1 56gKH2PO40 20加水至1000ml 消化液 胰蛋白酶作用于与赖氨酸或精氨酸相连接的肽健 除去细胞间粘蛋白及糖蛋白 影响细胞骨架 从而使细胞分离 胰蛋白酶液浓度越高 作用越强 但超过一定限度会损伤细胞 胰蛋白酶是一种黄白色粉末 用无Ca2 Mg2 的PBS缓冲液配制常用的胰蛋白酶液浓度是0 25 用滤器过滤除菌 胰蛋白酶液消化时间 2 10分钟 用含血清培养液终止其对细胞的消化作用 培养基 培养基 培养液 是维持体外细胞生存和生长的溶液 分天然培养基和合成培养基 天然培养基 天然培养基有血清 血浆 和组织提取液 如鸡胚和牛胚浸液 优点 营养成分丰富 培养效果好缺点 来源受限 成分复杂 影响对某些实验产物的提取和实验结果的分析 易发生支原体污染 合成培养基 合成培养基是根据细胞生存所需物质的种类和数量 用人工方法模拟合成的 目前已设计出许多种培养基 如TC199 MEM RPMI 1640 DMEM等 合成培养基主要成分是氨基酸 维生素 碳水化合物 无机盐和其它一些辅助物质 优点 标准化生产 组分和含量相对固定 成本低缺点 缺少某些成分 不能完全满足体外细胞生长需要 人工合成培养基只能维持细胞生存 要想使细胞生长和繁殖 还需补充一定量的天然培养基 如血清 血清中含有 多种蛋白质 白蛋白 球蛋白 铁蛋白等 多种金属离子 激素 促贴附物质 如纤粘蛋白 冷析球蛋白 胶原等 各种生长因子 转移蛋白 不明成分 一般说来 含5 小牛血清的培养基对大多数细胞可以维持细胞不死对于血清支持细因生长的生物学效应已得到证明 但对血清中的复杂成分至今尚未完全清楚 血清中不仅存在促细胞生长因子 同对也存在细胞生长抑制因子或毒性因子 因此在含血清培养基中培养的细胞所反映的生物学特性是细胞和复杂血清因子的综合反应 在生长因子 蛋白质工程 基因表达调控等研究领域 迫切需要用无血清培养基培养细胞 血清质量好坏是实验成败的关键 常用血清有胎牛血洁 新生牛血清 小牛血情 兔血清 马血清等 其中以胎牛血清质量最好 优质血清的标准 透明 淡黄色 无沉淀物 无细菌 支原体 病毒污染 血清的灭活 消除补体活性 56 30分钟血清的消毒 过滤除菌 抗菌素的使用 在培养液配制后 培养液内常加适量抗菌素 以抑制可能存在的细菌的生长 通常是青霉素和链霉素联合使用 培养基内青霉素 链霉素最终使用浓度为每毫升100单位 庆大霉素 每毫升100单位 方便 广谱 稳定 完全培养基的组成 基础培养基80 一95 血清5 一20 碳酸氢钠2 0g L青 链霉素各100卑位 毫升 培养基的配制 RPMI 1640培养粉1袋碳酸氢钠2 0g青 链霉素各100单位 毫升加三蒸水至1000ml 过滤除菌 调节pH值至7 2加血清 终浓度10 细胞的传代培养 将原代培养物分割后重新接种到两个或多个培养瓶内进行培养 这一操作称为传代培养 传代比例为1 3至1 6 依细胞种类而异 细胞传代培养的意义传代时机的把握传代培养的代数限制 少数细胞可出现永生化 吸去旧液 加入消化液解离细胞约2min 在倒置显微镜下观察 细胞呈圆粒状 细胞的传代培养 贴附型 PBS洗涤1 2次 吹打悬浮细胞 调整细胞密度 分装接种 置于CO2培养箱中继续培养 在培养瓶中加入适量含血清培养液 培养细胞的观察 细胞的传代培养 贴附型 培养细胞的观察 培养液颜色 是否清亮 培养细胞的状态 细胞的传代培养 贴附型 吸去旧液 加入消化液解离细胞约5min 在倒置显微镜下观察 细胞呈圆粒状 PBS洗涤1 2次 吹打悬浮细胞 调整细胞密度 分装接种 置于CO2培养箱中继续培养 在培养瓶中加入适量含血清培养液 培养细胞的观察 吸去旧液 加入消化液解离细胞约2min 在倒置显微镜下观察 细胞呈圆粒状 细胞的传代培养 贴附型 PBS洗涤1 2次 吹打悬浮细胞 调整细胞密度 分装接种 置于CO2培养箱中继续培养 在培养瓶中加入适量含血清培养液 培养细胞的观察 中止消化 吹散细胞 细胞计数 调节密度 细胞的传代培养 悬浮型 无菌操作注意事项 无菌操作中的注意事项在无菌操作中 一定要保持工作区的无菌清洁 为此 在操作前要认真地洗手并用75 乙醇消毒 操作前20 30分钟起动超净台吹风 操作时 严禁说话 严禁用手直接拿无菌的物品 如瓶塞等 而要用器械 如止血钳 镊子等去拿 培养瓶要在超净台内才能打开瓶塞 打开之前用乙醇将瓶口消毒 打开后和加塞前瓶口都要在酒精灯上烧一下 打开瓶口后的操作全部都要在超净台内完成 操作完毕后 加上瓶塞 才能拿到超净台外 使用的吸管在从消毒的铁筒中取出后要手拿末端 将尖端在火上烧一下 戴上胶皮乳头 然后再去吸取液体 总之 在整个无菌操作过程中都应该在酒精灯的周围进行 细胞冻存和复苏 细胞低温冷冻贮存是细胞室的常规工作 细胞冻存与细胞传代保存相比可以减少入力 经费 减少污染 减少细胞生物学特性变化 冻存和复苏的原则 慢冻快融 当细胞冷到零度以下 可以产生以下变化 细胞器脱水 细胞中可溶性物质浓度升高 并在细胞内形成冰晶 如果缓慢冷冻 可使细胞逐步脱水 细胞内不致产生大的冰晶 相反 结晶就大 大结晶会造成细胞膜 纲胞器的损伤和破裂 复苏过程应快融 目的是防止小冰晶形成大冰晶 即冰晶的重结晶 慢冻程序 标准程序 当温度在 25 以上时 1 2 min当温度达 25 以下时 5 10 min当温度达 100 时 可迅速放入液氮中细胞冻存盒 低温保护剂的应用 在细胞冻存时加入温保护剂 能大大提高冻存效果 常用的低温保护剂是DMSO 它是一种渗透性保护剂 可迅速透入细胞 提高胞膜对水的通透性 降低冰点 延缓冻结过程 能使细胞内水分在冻结前透出细胞外 在胞外形成冰晶 减少胞内冰晶 从而减少冰晶对细胞的损伤 细胞冻存方法 1预先配制冻存液 避免因临时配制产热而伤害细胞配方 含血清培的完全培养基5 DMSO2取对数生长期细胞 经胰酶消化后 加入适量冻存液 用吸管吹打制成细胞悬液 1 106 5 106细胞 ml 3加入1ml细胞于冻存管中 密封后标记冷冻细胞名称和冷冻日期 4年后 存洁率可达80 以上 细胞复苏方法 l 从液氮中取出冷冻管 迅速投入37 38 水浴中 使其融化 1分钟左右 2 5分钟内用培养液稀释至原体积的10倍以上 3 低速离心10分钟 4 去上清 加新鲜培养液培养刚复苏的细胞 细胞计数 血细胞计数器 手工计数细胞Coulter计数仪 人工计数 培养细胞活力测定 细胞活力测定是肿瘤体外研究中应用最广的技术手段之一 任何培养瓶内生长的细胞都由死细胞和活细胞组成 从形态上区别死 活细胞是困难的 1细胞克隆形成率实验单个细胞在体外增殖6代以上 其后代所组成的细胞群体形成肉眼可见的克隆 克隆形成卒用来表示细胞的增殖能力克隆形成率比 克隆形成数 接种细胞数缺点 操作繁琐优点 精确 可靠 2台盼蓝法 活细胞不被染色 死细胞染成蓝色 用活细胞占细胞中的百分比表示细胞恬力 3四唑盐 MTT 比色法 四唑盐 MTT 商品名为噻唑蓝 四吐盐比色法的原理 活细胞中脱氢酶能将四唑盐还原成不溶干水的蓝紫色产物 formazan 并沉淀在细胞中 而死细胞没有这种功能 二甲亚砜 DMSO 能溶解沉积在细胞中蓝紫色结晶物 溶液颜色深浅与所含的formazan量成正比 再用酶标仪测定OD值MTT法简单快速 准确 广泛应用于新药筛选 细胞毒牲试验 肿瘤放射敏感性实验等 操