科研干货 | 细胞培养耗材的选择和使用经验分享

文摘   2024-11-04 16:38   湖南  
在生物医学研究的广阔天地中,细胞培养技术无疑是探索生命奥秘的重要工具。它不仅为科学家们提供了一个观察和操纵细胞行为的平台,也是许多生物技术产品开发的基础。然而,成功的细胞培养不仅依赖于精湛的技术,更离不开高质量的耗材选择。耗材,作为细胞培养过程中不可或缺的辅助工具,其品质直接关系到实验的成败。
1.培养耗材的选择

培养瓶和培养皿:培养瓶通常以其底面积命名,如T25表示25平方厘米的底面积,而培养皿则以直径大小命名,如10cm。这些耗材几乎全部由组织培养处理型聚苯乙烯制成。

根据需要的细胞量,可以选择不同大小的培养瓶。例如,600ml和300ml的瓶子适用于大规模培养,如单克隆细胞培养;50ml和25ml的瓶子适用于一般性细胞实验和复苏细胞。

多孔板:

多孔板适用于微量的多次重复实验,如带有961536个孔的微量板,或带有424个孔的多孔板。它们通常由透明的聚苯乙烯制成,有平底和锥形底或圆底之分。
为避免边缘效应,通常在96孔板的边缘加一圈PBS。

冻存类产品

冻存管:用于细胞的冷冻保存,需要耐受80摄氏度甚至液氮环境196℃的低温,保持不变形和密闭,防止污染。
螺口管:与冻存管相似,但只能耐受到80℃的低温环境,常用于小剂量试剂的保存或短期细胞冻存。

血清移液管和离心管

血清移液管:用于大容量的培养基转移,减少操作次数,降低污染风险。

离心管:常用于血清、培养基、缓冲液的分装,培养液的中转,以及细胞收集后的离心。

细胞培养用具的使用经验

贴壁细胞传代:

将细胞悬液转移到15ml离心管中,8001000rpm离心35分钟后移除上清。加入新的含血清完全培养液,重新悬挂成单细胞悬液,并按照推荐的传代比例分配到培养器皿中。

悬浮细胞传代:

悬浮细胞可以直接传代或离心收集细胞后传代,不需要使用酶消化法。直接传代时,静置后吸收部分原始培养液,补充新鲜含血清的完整培养液,混合成细胞悬浮液。

壁挂式悬浮混合细胞传代:

收集悬浮细胞后,参考贴壁细胞传代方法进行消化收集,一起接种培养器皿。

培养瓶

在细胞培养实验中,选择合适的培养瓶至关重要。如今,常见的培养瓶大多采用一次性已灭菌的塑料培养瓶,主要材料为聚丙乙烯。当选购或使用培养瓶时,需注意其中一个关键细节:是否经过表面处理。
由于聚丙乙烯具有疏水性,如果要细胞在瓶内表面生长良好,就需要对表面进行处理,赋予其电荷。只有这样,细胞才能较容易地附着在表面生长。对于贴壁生长的细胞而言,选择经过表面处理的培养瓶至关重要;而对于悬浮生长的细胞,则不受表面处理的影响。
在选择培养耗材时,需根据所要培养的细胞类型和生长习性,以及实验需求进行合理选择。培养瓶大小和多孔板的孔数也是重要考虑因素,不同规格的培养器皿适用于不同的实验操作和细胞培养需求。因此,在实验中,根据细胞的特性和培养方式,选择合适规格和处理过的培养器皿,将有助于获得更好的实验结果和细胞培养效果。

培养板

在进行细胞培养实验时,选择合适的培养器皿至关重要,具体取决于培养细胞的目的和需求。如果您需要培养细胞数量不多,但需要进行多次重复检测,建议选择多孔板进行培养。而如果您需要大量细胞,无论是为了练手、冻存资源还是进行大规模实验,建议选择培养瓶和培养皿,尤其是新手,优先考虑使用培养瓶,因为其敞口较小,减少了污染的风险。

若您希望单次培养细胞量能达到较高数量级,比如达到108数量级,推荐使用多层培养瓶,也称为细胞工厂。而对于悬浮生长的细胞,且单次培养需要较高数量级的情况下,则建议使用搅拌瓶配合适当的搅拌方式进行培养。根据一张以HeLa细胞为例的图表显示,不同类型和规格的培养器皿在细胞产量方面存在差异。一般来说,表面积越大的器皿可以容纳更多的细胞,但这并非完全线性关系,还受到培养基总量、氧气和二氧化碳交换效率等因素的影响。

需要注意的是,多孔板的规格按照孔的数量来划分,孔数越少则每个孔的培养面积越大;而培养皿则是按直径来划分,直径越大则培养面积越大。培养瓶通常以培养面积代号来命名,例如T25,代表培养面积为25cm2。

其他耗材

在进行细胞培养实验时,除了常见的培养瓶和培养皿外,还有一些其他特殊类型的耗材也具有重要作用。细胞工厂是一种立体培养系统,其规格不仅包括每层的培养面积,还包括层数,层数越多细胞产量也会相应增加。通过立体培养,细胞能够更有效地生长和繁殖,有利于获得更多的细胞数量。

另外,搅拌瓶是一种具有特殊设计的培养器皿,其标准主要分为喷洒和非喷洒两种类型。喷洒类型指在培养过程中向内部喷洒5%的二氧化碳气体,这有助于促进细胞生长,特别是当大量细胞在有限空间内生长时。搅拌瓶通过不断搅拌和喷洒二氧化碳,提供了更优越的细胞生长环境,从而提高细胞产量并促进细胞的健康生长。

细胞培养实验中的其他耗材选择,同样需要根据实验需要和细胞特性综合考量。不同类型的耗材具有各自的优势和适用场景,正确选择和使用这些耗材将有助于实验顺利进行,并获得精确可靠的实验结果。

经验总结

在进行细胞培养实验时,除了选择合适的培养器皿外,还需注意一些细节问题,这些细节对细胞生长和实验效果也有一定影响。对于使用密闭不透气的培养瓶时,放入培养箱前应将瓶盖松开一圈,以确保内部过量产生的二氧化碳能够及时排出,同时也有利于培养箱内的二氧化碳进入瓶内,提供适宜的气氛环境。若瓶盖设计为透气式,则直接拧紧即可,无需担心气体交换问题。

在使用多孔板和培养皿时,最好使用封口膜将盖子与器皿或板的边缘封闭起来,这是因为多孔板和培养皿的盖子无法完全紧闭,容易导致在培养过程中靠近边缘的部位或孔处蒸发较严重,导致细胞生长不均匀现象。通常表现为边缘位置细胞生长较慢,时间长了会造成中心位置细胞密度高而边缘位置细胞密度低的情况。因此,在细胞培养实验中,除了正确选择适合的耗材外,注意这些细节问题同样重要。

保持良好的气体交换、避免外部污染以及细胞生长均匀性等方面的注意事项将有助于提高实验可靠性和得到准确的实验结果。

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