细胞江湖生存指南:从“手忙脚乱”到“游刃有余”的完全修炼手册

2025/06/09


细胞培养,生命科学研究的基石,却也常是新手科学家的“噩梦”。一招不慎,满盘皆输——污染、状态差、莫名死亡… 如何在这片“江湖”中立足?这份融汇权威指南与实战经验的秘籍,助你功力大增!

 

 

 

一、开宗明义:万事俱备,无菌当先

 

01

环境即王道

超净工作台/生物安全柜:操作核心区域!使用前紫外灭菌≥30分钟,关闭后通风10分钟再操作;台面及放入物品表面均需用75%乙醇彻底擦拭。

个人防护实验服、手套(操作前喷酒精)、口罩、护目镜缺一不可。

02

试剂预热有讲究

培养基、胰酶(Trypsin)、PBS等使用前需37℃水浴预热约15分钟。警惕:长时间预热会导致成分(如生长因子、谷氨酰胺)降解!

03

核心试剂配制与保存

完全培养基:基础培养基 (如DMEM/ RPMI-1640) + 10%胎牛血清 (FBS) + 1%双抗 (青霉素链霉素);FBS需-20℃保存,避免反复冻融。

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HyClone基础培养基

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HyClone胎牛血清

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HyClone青霉素-链霉素溶液

胰蛋白酶-EDTA:常用浓度0.05%-0.25%,4℃保存,使用前预热。关键:消化前必须用无钙镁离子的PBS充分冲洗细胞,去除血清抑制。

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HyClone 胰蛋白酶溶液

冻存液:90% FBS + 10% DMSO,现配现用;DMSO有毒性且溶解放热,勿直接加入细胞悬液。

谷氨酰胺:细胞生长必需!极不稳定,需-20℃单独保存,使用时加入培养基。含谷氨酰胺的培养基4℃储存超过2周需补加。

 

 

 

二、核心功法:细胞操作四部曲

 

01

 复苏:快融柔处,重获新生

准备:预热完全培养基,备好含5-10mL培养基的离心管;

速融:从液氮取出冻存管(戴防护面罩防炸管),立即投入37℃水浴,轻柔但快速摇动,1-2分钟内完全融化;

稀释离心:酒精擦拭冻存管外壁。将细胞悬液转移至含预热培养基的离心管中,混匀(稀释DMSO毒性)。800-1000 rpm 离心5分钟,弃上清;

重悬培养:用新鲜预热培养基轻柔重悬细胞,接种至培养瓶,补足培养基,并标记细胞信息;

关键点:24小时后务必换液,去除残留DMSO和死细胞。

02

传代(贴壁细胞):时机、消化、轻柔

2.1看时机:显微镜下确认细胞密度达80-90%汇合。过密影响状态,过稀延长停滞期。

2.2清残留:吸弃旧培养基。关键:加入PBS轻柔摇晃清洗1-2次,彻底去除残留血清(抑制胰酶)。

2.3巧消化 (核心):加入适量预热的胰酶(如T25瓶加0.5-1 mL),轻轻摇动覆盖细胞层;37℃孵育,需密切显微镜观察(30 s-1 min观察一次),观察到细胞变圆、间隙增大(非完全脱落)立即终止;

终止:加入2-3倍胰酶体积的含血清完全培养基。

2.4轻柔吹打:用移液管按顺序、贴壁吹打瓶壁,使细胞脱落形成单细胞悬液。避免产生气泡、暴力吹打造成物理损伤。对于难消化细胞,可“分层消化”,先收集已脱落细胞。

2.5离心分瓶:细胞悬液离心(同复苏),弃上清,之后用新鲜培养基重悬,按合适比例(参考细胞特性,如HEK293常1:5-1:10,干细胞1:2-1:3)分入新瓶,补足培养基,混匀。

03

传代(悬浮细胞):更需密度掌控

直接法:让细胞自然沉淀(5-10分钟),吸弃部分(1/2-2/3)旧培养基,补足新鲜培养基,混匀后按比例分瓶。

离心法:细胞悬液转移至离心管,离心(同贴壁细胞),弃上清,新鲜培养基重悬,按比例分瓶。

要诀:悬浮细胞对密度更敏感,需严格按推荐密度传代,避免过密或过稀。

04

冻存:慢冻存根,方得始终

4.1选良材:选择对数生长期、状态良好的细胞。冻存前一天可换液。

4.2制悬液:按传代方法消化收集细胞,离心弃上清。用预冷的冻存液重悬细胞,调整密度至5×10⁶ ~ 1×10⁷ cells/mL。分装至冻存管(1-1.5 mL/管),标记清晰(名称、代数、日期)。

4.3程序降温 (成败关键)

黄金法则:慢冻(约1℃/min)减少冰晶损伤。

经济法(冻存盒): 4℃ 30 min → -20℃ 2小时 → -80℃过夜 → 次日转入液氮长期保存。强调:4℃平衡30 min不可省,利于冻存液渗透。

最优法:程序降温仪。

4.4验真身:冻存24小时后,复苏一管检测活性和是否污染。

 

 

 

三、护体神功:质量控制与污染防控

 

01

日常维护铁律

1.1勤观察:每日显微镜检查!看形态、密度、有无污染(浑浊、漂浮物、菌丝);

1.2定期换液:一般每2-3天,高密度细胞需更勤;培养基变黄(酸中毒)是强烈信号;

1.3培养箱维稳:严格监控CO₂(5%)、湿度(>95%),定期灭菌水盘;

1.4控制代数:使用低代数细胞(通常< passage 20),定期更换新批次,避免遗传漂变。

02

污染识别与应对 (生死攸关!)

2.1细菌:培养基24h内浑浊,镜下可见运动颗粒。处理:丢弃污染细胞,彻底清洁。慎用抗生素!特定情况可尝试庆大霉素(100 μg/mL)或环丙沙星(25 μg/mL),但根除难。

2.2真菌/霉菌:肉眼可见絮状/点状物,镜下见菌丝或酵母出芽。处理:立即丢弃,彻底消毒。

2.3支原体(头号隐形杀手):培养基不浑浊,但细胞生长缓慢、形态改变、易脱落。危害巨大! 改变细胞特性,导致实验结果不可靠。

定期检测:每月至少一次,推荐PCR法;

严格隔离:新进细胞必检,阳性细胞分开操作(先处理阴性细胞);

规范操作:避免交叉污染,勤换枪头/吸管,悬空加液。

03

血清批差难题

3.1现象:更换血清批次后,细胞可能聚集严重(如293T)或贴壁变差。

3.2对策:

试用:新批次血清务必先小量试用(HyClone胎牛血清免费试用);

备货:试用满意后,大量购买同一批次血清,-20℃储存(有效期可达5年);

微调:必要时可适当增加血清比例(最高至15-20%)。

 

 

 

四、江湖经验:避坑锦囊与高手心法

 

1. 双抗用不用?非必需!长期使用可能掩盖轻度污染并产生耐药性,可以根据实验室洁净度决定。

2. 细胞碎片多?贴壁细胞:PBS冲洗2-3遍;悬浮细胞:PBS重悬离心洗涤2-3遍。

3.-80℃能存多久?仅适合短期(1-2周),长期保存必须用液氮。

4. 培养瓶盖子怎么拧?密闭盖:旋进约2/3,预留缝隙通气。透气盖;按说明操作。

5. 细胞不贴壁?检查:消化是否过度?新血清批次是否不适应?培养皿是否需要包被(如原代细胞)?

6. 细胞状态差(颗粒多、生长慢)?排查:支原体污染?血清质量问题(换批次/品牌)?CO₂浓度不准?培养基过期或配制不当?

7. “慎与勤”心法 :

慎防污染、慎操作(温柔)、慎思(步骤清晰);

勤消毒(台面、手)、勤换液传代冻存、勤观察。

细胞江湖,险象环生亦充满机遇。掌握核心功法(无菌、复苏、传代、冻存),练就火眼金睛(QC与污染识别),汲取前辈经验(避坑锦囊),方能在实验中挥洒自如,收获稳定可靠的细胞数据。切记:“慎”字当头,“勤”字为本,敬畏细胞,方得始终!这份秘籍,愿你笑傲细胞江湖!

 

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