一、細胞培養(yǎng)的核心目標

細胞培養(yǎng)的本質(zhì)是在體外為細胞提供一個接近體內(nèi)的生存環(huán)境，使其能夠：

1. 存活：保持良好的生理狀態(tài)。

2. 增殖：在可控條件下穩(wěn)定生長。

3. 可重復(fù)實驗：為后續(xù)實驗（如藥物處理、轉(zhuǎn)染、蛋白表達等）提供可靠的細胞模型。

二、細胞培養(yǎng)的基本條件

1. 溫度與氣體環(huán)境

- 溫度：哺乳動物細胞一般為 37℃。

- CO?：常用 5% CO?，用于維持培養(yǎng)基中碳酸氫鹽緩沖體系的 pH（約 7.2–7.4）。

- 濕度：培養(yǎng)箱內(nèi)保持 95% 左右 的濕度，防止培養(yǎng)基蒸發(fā)。

2. 培養(yǎng)基與血清

基礎(chǔ)培養(yǎng)基（如 DMEM、RPMI-1640、MEM 等）提供：

- 氨基酸、維生素、無機鹽、葡萄糖等基礎(chǔ)營養(yǎng)。

- 酚紅作為 pH 指示劑（黃色偏酸，紫色偏堿）。

完quan培養(yǎng)基：基礎(chǔ)培養(yǎng)基 + 血清 + 必要添加物。

血清的作用：

- 提供生長因子（如 EGF、FGF）。

- 提供貼壁因子，幫助細胞貼附在培養(yǎng)器皿表面。

- 提供載體蛋白（如白蛋白），運輸激素、脂質(zhì)等。

- 緩沖環(huán)境變化，提高細胞的穩(wěn)定性。

在選擇血清時，通常關(guān)注：

- 批次間穩(wěn)定性。

- 低內(nèi)毒素、低溶血。

- 無支原體等微生物污染。

三、無菌操作與生物安全柜

1. 生物安全柜的使用要點

- 操作前用 75% 乙醇擦拭臺面。

- 只放置當前實驗必需的物品，保持臺面整潔。

- 所有操作盡量在安全柜的中層區(qū)域進行，避免頻繁進出。

- 打開瓶蓋時，瓶口朝下傾斜，盡量縮短暴露時間。

- 操作結(jié)束后再次用 75% 乙醇擦拭臺面。

2. 無菌操作原則

- 動作要 輕、慢、穩(wěn)，減少空氣擾動。

- 避免在安全柜內(nèi)劇烈晃動、講話時正對操作臺。

- 所有接觸細胞的液體和耗材必須是無菌的。

四、常用耗材與培養(yǎng)器皿

1. 培養(yǎng)器皿

- T 瓶：T25、T75、T175 等，數(shù)字表示培養(yǎng)面積。

- 多孔板：6、12、24、96 孔板，用于不同規(guī)模的實驗。

- 離心管：15 mL、50 mL，用于細胞收集和重懸。

2. 耗材要求

- 無菌、無熱原。

- 貼壁細胞使用 TC-treated（組織培養(yǎng)處理）的器皿，以利于細胞貼附。

五、日常操作流程

1. 換液（Feeding）

目的：補充營養(yǎng)，清除代謝廢物。

貼壁細胞：

1. 吸棄舊培養(yǎng)基（注意不要吸到細胞層）。

2. 加入預(yù)熱的完quan培養(yǎng)基。

懸浮細胞：

1. 將細胞懸液轉(zhuǎn)移至離心管，1000 rpm 離心 5 min。

2. 棄上清，用新鮮培養(yǎng)基重懸。

頻率：一般 2–3 天一次，根據(jù)細胞密度和培養(yǎng)基顏色調(diào)整。

2. 傳代（Passage）

當細胞達到 70–90% 匯合度 時進行傳代，以避免接觸抑制和狀態(tài)變差。

貼壁細胞（胰酶消化法）：

1. 棄上清，用 PBS 輕洗一次。

2. 加入適量 0.25% Trypsin-EDTA，37℃孵育 1–5 min，顯微鏡下觀察細胞變圓、開始脫落。

3. 加入含血清的完quan培養(yǎng)基終止消化。

4. 輕輕吹打，制成單細胞懸液。

5. 離心，棄上清，重懸于新鮮培養(yǎng)基。

6. 按比例（如 1:3、1:5）接種到新的培養(yǎng)瓶中。

懸浮細胞：

- 直接按比例稀釋到新的培養(yǎng)瓶中，必要時先離心去除死細胞和碎片。

3. 凍存與復(fù)蘇

凍存步驟：

1. 收集對數(shù)生長期細胞，離心。

2. 用凍存液重懸（常用配方：培養(yǎng)基: 血清: DMSO = 7:2:1 或 5:4:1，DMSO 5–10%）。

3. 分裝入凍存管。

4. 放入程序降溫盒，-80℃過夜，再轉(zhuǎn)入液氮長期保存。

復(fù)蘇步驟：

1. 從液氮中取出凍存管，迅速放入 37℃ 水浴，1 min 內(nèi)融化。

2. 立即加入大量預(yù)熱的完quan培養(yǎng)基，稀釋 DMSO。

3. 離心，棄上清。

4. 重懸，接種到培養(yǎng)瓶中。

5. 復(fù)蘇后 24 h 內(nèi)盡量不換液，讓細胞恢復(fù)。

六、污染的識別與預(yù)防

1. 常見污染類型

細菌污染：

- 現(xiàn)象：培養(yǎng)基渾濁、變黃，顯微鏡下可見大量細小顆?？焖龠\動。

- 處理：通常直接丟棄，避免擴散。

真菌/酵母污染：

- 現(xiàn)象：培養(yǎng)基中出現(xiàn)絮狀團塊或絲狀結(jié)構(gòu)。

- 處理：直接丟棄，徹di清潔培養(yǎng)箱。

支原體污染：

- 現(xiàn)象：培養(yǎng)基外觀正常，細胞生長變慢、形態(tài)異常。

- 危害：影響細胞代謝、基因表達和實驗結(jié)果。

- 檢測：PCR、qPCR、熒光染色等。

- 預(yù)防：定期檢測，使用合格的血清和試劑，嚴格無菌操作。

七、細胞狀態(tài)的日常監(jiān)測

1. 每天觀察：匯合度、形態(tài)、培養(yǎng)基顏色和是否有異常顆粒。

2. 記錄：傳代次數(shù)、凍存時間、使用的血清批次等，建立細胞檔案。

3. 避免過度傳代：細胞長期傳代會出現(xiàn)基因型和表型漂移，建議使用早期代數(shù)。

八、實用小技巧

- 新拿到的細胞系，先查閱 ATCC、Cell Bank 等資料，了解其最jia培養(yǎng)條件。

- 同一細胞系盡量使用同一批次的血清和培養(yǎng)基，以保證實驗的一致性。

- 建立“備份細胞庫"，在細胞狀態(tài)良好時多凍存幾管，防止污染或狀態(tài)變差時“斷檔"。

- 操作時保持耐心，避免“趕時間"導(dǎo)致的操作失誤。