细胞培养基础知识
本手册旨在介绍细胞培养基础知识,涵盖实验室要求、安全、无菌技术、微生物污染等主题,并提供细胞培养、传代、冷冻和解冻的基本方法。内容适用于细胞系(有限或连续),不涉及原代培养和干细胞实验。
细胞培养简介
细胞培养是指将细胞从生物体内取出,在适宜的人工环境中生长的过程。根据细胞来源和生长特性,可分为原代培养、细胞系和细胞株。原代培养指从组织中分离出的细胞在适宜条件下增殖至汇合状态的过程,第一次传代后成为细胞系。细胞系分为有限细胞系(寿命有限)和连续细胞系(永生化)。细胞培养条件包括合适的容器、培养基和生长因子,需根据细胞类型进行调整。
细胞培养实验室
细胞培养实验室需满足无菌要求,并配备生物安全柜、培养箱、离心机等基本设备。无菌技术是保证细胞培养成功的关键,包括无菌工作区、个人卫生、无菌试剂和培养基以及无菌操作。生物污染是细胞培养中常见问题,包括细菌、酵母、霉菌、病毒和支原体等,需通过严格的无菌操作和定期检测来避免。
细胞培养基本知识
选择合适的细胞系是细胞培养成功的基础,需考虑种属、功能特征、生长条件和特性等因素。培养基是细胞生长的必需环境,包括基础培养基、减血清培养基和无血清培养基。细胞培养形式分为贴壁培养和悬浮培养,需根据细胞类型选择合适的培养容器和培养基。细胞形态学是判断细胞健康状态的重要依据,不同细胞类型具有不同的形态特征。
细胞培养方法
传代培养是维持细胞生长的重要手段,需根据细胞密度和培养基耗竭情况来判断是否需要传代。推荐用于普通细胞系的培养基包括MEM、DMEM和RPMI 1640等。细胞解离是贴壁细胞传代的第一步,可通过酶或机械方法进行。冷冻保存是长期储存细胞的重要方法,需使用冷冻保护剂并在-70°C以下储存。解冻冻存细胞时需快速解冻并缓慢稀释,以降低细胞损伤。
转染基础知识
转染是指将核酸(DNA或RNA)导入细胞的过程,可分为瞬时转染和稳定转染。转染方法包括化学方法(阳离子脂质体、磷酸钙共沉淀、DEAE-右旋糖酐等)、生物学方法(病毒输送)和物理方法(电穿孔、基因枪等)。选择合适的转染方法需考虑细胞类型、实验目标和转染效率等因素。
转染方法
转染效率受多种因素影响,包括细胞类型、细胞健康与活性、汇合度、核酸质量和数量、培养基中是否含有血清等。选择转染方法时需考虑想要输送的载体类型和细胞类型。质粒DNA转染是经典方法,需优化DNA用量、转染试剂与DNA的比例、孵育时间和细胞密度等因素。RNA转染可用于瞬时转染,需使用合适的转染试剂和实验方案。稳定转染需使用选择标记物进行筛选,以获得稳定表达目的基因的细胞。
附录
附录部分提供了细胞培养和转染产物、实验室设备、其他资源等信息,包括细胞系、培养基、血清、生长因子、细胞计数仪、转染试剂、RNA干扰、3D细胞培养等。