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原代細(xì)胞的培養(yǎng)與建系
發(fā)布時間： 2021-07-07 點擊次數(shù)： 1432次原代細(xì)胞的培養(yǎng)與建系凡是來源于胚胎、組織器官及外周血，經(jīng)特殊分離方法制備而來的原初培養(yǎng)的細(xì)胞稱之為原代細(xì)胞。細(xì)胞的純化或細(xì)胞克隆技術(shù)是細(xì)胞培養(yǎng)工作的基礎(chǔ)。原代細(xì)胞的取材人和動物細(xì)胞的取材是原代細(xì)胞培養(yǎng)成功的首要條件，直接影響細(xì)胞的體外培養(yǎng)。一、取材的基本要求.1．取材要注意新鮮和保鮮.2．應(yīng)嚴(yán)格無菌.3．防止機械損傷.4．去除無用組織和避免干燥.5．應(yīng)注意組織類型、分化程度、年齡等.6．作好記錄二、各類組織的取材技術(shù)皮膚和粘膜的取材內(nèi)臟和實體瘤的取材血液細(xì)胞的取材骨髓、羊水、胸/腹水細(xì)胞取材動物組織取材人胚體組織取材雞（鴨）鳥類胚胎組織取材雞（鴨）鳥類胚胎組織取材皮膚和粘膜的取材主要取自于手術(shù)過程中的皮片，方法似外科取斷層皮片手術(shù)操作，但面積一般 2~4 平方厘米。內(nèi)臟和實體瘤的取材內(nèi)臟除消化道外基本是無菌的，但取材時要明確和熟悉所需組織的類型和部位，實體瘤取材時要取腫瘤細(xì)胞豐富的區(qū)域，要避開破潰、壞死液化部分，以防污染，盡量去除混雜的結(jié)締織。血液細(xì)胞的取材血細(xì)胞、淋巴細(xì)胞的取材，一般多抽取靜脈外周血，或從淋巴組織中（如脾、扁桃體、胸腺、淋巴結(jié)等）分離細(xì)胞，取材時應(yīng)注意抗凝。骨髓、羊水、胸/腹水細(xì)胞取材嚴(yán)格無菌，注意抗凝，還要盡快分離培養(yǎng)，離心后，用無鈣、鎂 PBS 洗兩次，再用培養(yǎng)液洗一次后即可培養(yǎng)，不宜低溫存放。動物組織取材1、鼠胚組織取材首先用引頸或氣管窒息致死法處死孕期合適的動物，然后將其整個浸泡在含有 75%酒精的燒杯中，5 分鐘后（注意時間不能太長，以避免酒精從口或其他通道進入體內(nèi)，影響組織活力），取出動物，在消毒過的木板上可用無菌的圖釘或大頭針固定四肢，切開皮膚，用無菌操作法解剖取胚或用無菌止血鉗挾起皮膚、用無菌眼科剪沿軀干中部環(huán)形剪開皮膚，用止血鉗分別挾住兩側(cè)皮膚拉向頭尾，把動物反包，暴露軀干，然后再固定，更換無菌解剖器材，采用無菌操作法解剖取出胚胎。2、幼鼠胚腎（或肺）取材幼鼠采用上述方法處死消毒后，腹部朝上固定在木板上，先切開游離毛皮并拉開至兩側(cè)：然后采用無菌法打開胸腔取肺，或背部朝上固定在木板上，先將背部毛皮切開游離并拉向兩側(cè)，然后采用無菌法從背部打開腹腔取腎。人胚體組織取材取材方法與鼠類相同雞（鴨）鳥類胚胎組織取材步驟（1）取孵化至適當(dāng)胚齡（9~12 天）的胚蛋，用照蛋燈在暗處燈檢，若有豐富血管、胚體有運動的胚蛋，說明胚體發(fā)育良好，并用有色筆劃出氣室和胚體位置。（2）將胚蛋置于蛋架上，先用溫水清洗蛋殼，再用 75%酒精棉球擦干；（3）經(jīng)碘酒、75%酒精消毒后，在無菌條件下采用無菌法用剪刀或中號鑷子打開氣室，沿氣室邊緣去除蛋殼；（4）用眼科鑷撕去殼膜，暴露出雞胚；（5）用彎頭鑷輕挑起胚頭，取出胚胎，放入無菌平皿中，解剖取材。原代細(xì)胞的分離和制作人或動物體內(nèi)（或胚胎組織）由于多種細(xì)胞結(jié)合緊密，不利于各個細(xì)胞在體外培養(yǎng)中生長繁殖，必須將現(xiàn)有的組織塊充分散開，使細(xì)胞解離出來。一、懸浮細(xì)胞的分離方法組織材料若來自血液、羊水、胸水或腹水的懸液材料，用簡單的方法是采用 1000r/min 的低速離心 10 分鐘。經(jīng)離心后由于各種細(xì)胞的比重不同可在分層液中形成不同層，這樣可根據(jù)需要收獲目的細(xì)胞。二、實體組織材料的分離方法對于實體組織材料，由于細(xì)胞間結(jié)合緊密，為了使組織中的細(xì)胞充分分散，形成細(xì)胞懸液，可采用機械分散法（物理裂解）和消化分離法。（一）機械分散法方法:特點:簡便、快速,但對組織機械損傷大，而且細(xì)胞分散效果差,適用于處理纖維成分少的軟組織。（二）消化分離法組織消化法是把組織剪切成較小團塊（或糊狀），應(yīng)用酶的生化作用和非酶的化學(xué)作用進一步使細(xì)胞間的橋連結(jié)構(gòu)松動，使團塊膨松，由塊狀變成絮狀，此時再采用機械法，用吸管吹打分散或電磁攪拌或在搖珠瓶中振蕩，使細(xì)胞團塊得以較充分的分散，制成少量細(xì)胞群團和大量單個細(xì)胞的細(xì)胞懸液，接種培養(yǎng)后，細(xì)胞容易貼壁生長。1．酶消化分離法酶消化分離法常采用胰蛋白酶和膠原酶胰蛋白酶分散原理：胰蛋白酶是一種胰臟制品，對蛋白質(zhì)有水介作用，主要作用于賴氨酸或精氨酸相連接的肽鍵，使細(xì)胞間質(zhì)中的蛋白質(zhì)水介而使細(xì)胞分散開。影響胰蛋白酶作用的主要因素細(xì)胞類型.酶的活力.酶的濃度.溫度.pH .無機鹽離子.消化時間膠原酶（Collagenase）消化法膠原酶是一種從細(xì)菌中提取出來的酶，對膠原有很強的消化作用。適于消化纖維性組織、上皮組織以及癌組織，它對細(xì)胞間質(zhì)有較好的消化作用。2．非酶消化法（EDTA 消化法）EDTA 是一種非酶消化物，又稱螯合劑或 Versene，全名為乙烯二胺四乙酸。常用不含鈣、鎂離子的 PBS 配成 0.02%的工作液，對一些組織，尤其是上皮組織分散效果好，該化學(xué)物質(zhì)能與細(xì)胞上的鈣、鎂離子結(jié)合形成螯合物，利用結(jié)合后的機械力使細(xì)胞變圓而分散細(xì)胞或使貼壁細(xì)胞從瓶壁上脫離。3．消化分離法的操作步驟剪切.加液漂洗.消化.棄去消化液.漂洗.機械分散4．消化分離法的注意事項（1）組織塊必須漂洗 2-3 次以除去組織中的鈣、鎂離子和血清對胰蛋白酶和 EDTA 的抑制作用。（2）胰蛋白濃度不宜過高，作用時間不能太長，以避免毒性作用。（3）消化后組織不僅要盡量棄去消化液，以避免毒性產(chǎn)生，而且動作要輕，以避免膨松的細(xì)胞隨漂洗而丟失。三、原代細(xì)胞的培養(yǎng)方法原代細(xì)胞的培養(yǎng)也叫初代培養(yǎng)是從供體取得組織細(xì)胞在體外進行的初次培養(yǎng)，是建立細(xì)胞系的第一步，是一項基本技術(shù)。原代細(xì)胞較為接近和最能反映體內(nèi)生長特性，適宜用于藥物敏感性試驗、細(xì)胞分化等實驗研究。（一）組織塊培養(yǎng)法組織塊培養(yǎng)是常用、簡便易行和成功率較高的原代培養(yǎng)方法。其基本方法是將剪成的小組織團塊接種于培養(yǎng)瓶（或皿）中，瓶壁可預(yù)先涂以膠原薄層，以利于組織塊粘著于瓶壁，使周邊細(xì)胞能沿瓶壁向外生長。（二）消化培養(yǎng)法（三）懸浮細(xì)胞培養(yǎng)法對于懸浮生長的細(xì)胞，如白血病細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、骨髓細(xì)胞、胸水和腹水中的癌細(xì)胞和免疫細(xì)胞無需消化，可采用低速離心分離，直接培養(yǎng)，或經(jīng)淋巴細(xì)胞分層液分離后接種培養(yǎng)。（四）器官培養(yǎng)器官培養(yǎng)是指從供體取得器官或組織塊后，不進行組織分離而直接在體外的特定環(huán)境條件下培養(yǎng)，器官培養(yǎng)可保持器官組織的相對完整性，可用于重點觀察細(xì)胞間的聯(lián)系、排列情況和相互影響，以及局部環(huán)境的生物調(diào)節(jié)作用。原代和傳代細(xì)胞的培養(yǎng)和維持原代細(xì)胞的培養(yǎng)與維持原代細(xì)胞培養(yǎng)的初次傳代傳代細(xì)胞的傳代培養(yǎng)傳代細(xì)胞的建系和維持一、原代細(xì)胞的培養(yǎng)與維持(一)原代細(xì)胞培養(yǎng)：1．靜置貼壁細(xì)胞(包括半貼壁細(xì)胞的培養(yǎng))培養(yǎng)2．懸浮細(xì)胞的培養(yǎng)靜置貼壁細(xì)胞(包括半貼壁細(xì)胞的培養(yǎng))培養(yǎng)要求細(xì)胞要通過充分漂洗，以盡量除去消化液的毒性；細(xì)胞接種時濃度要稍大一些，至少為 5×108 細(xì)胞/L；培養(yǎng)基可用 Eagle(MEM)或 DNEM 培養(yǎng)；小牛血清濃度為 10%-80%；應(yīng)在 37℃5% CO2 的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)；在起始的 2 天中盡量減少振蕩，以防止剛貼壁的細(xì)胞發(fā)生脫落，漂?。?/div>待細(xì)胞基本貼壁伸展并逐漸形成網(wǎng)狀，應(yīng)將原代細(xì)胞換液；用骨髓或外周血中的懸浮細(xì)胞經(jīng)靜置培養(yǎng) 1 周時，應(yīng)將細(xì)胞懸液經(jīng)低速離心后換液；懸浮細(xì)胞的培養(yǎng)要求原代培養(yǎng)時要盡量去除紅細(xì)胞；短期培養(yǎng)，可在含 10%小牛血清的 RPMI1640 培養(yǎng)基中進行；細(xì)胞濃度可在 5-8×109/L 范圍內(nèi)，.進行分瓶試驗；長期培養(yǎng)時，淋巴細(xì)胞中要加入生長因子，白血病細(xì)胞中要加入少量的原患者血清，以利細(xì)胞生長；細(xì)胞換液一般每隔 3 天需半量換液一次；細(xì)胞傳代一般待細(xì)胞增殖加快、細(xì)胞密度較高時才能進行；(二)原代細(xì)胞的維持貼壁細(xì)胞長成網(wǎng)狀或基本單層時，未達到飽和密度，需采取換液方式來更新營養(yǎng)成分以滿足細(xì)胞繼續(xù)生長繁殖的需要；換入等量*培養(yǎng)基或換成含 2%小牛血清的維持液；懸浮細(xì)胞細(xì)胞培養(yǎng)基中不僅會發(fā)生轉(zhuǎn)化而且會發(fā)生分裂繁殖，此時培養(yǎng)基中的營養(yǎng)成分并不能維持細(xì)胞的營養(yǎng)需求，需進行換液。通常采用半量換液的方法；二、原代細(xì)胞培養(yǎng)的初次傳代原代培養(yǎng)后由于懸浮細(xì)胞增殖，數(shù)量增加甚至達飽和密度；貼壁細(xì)胞的相互匯合，使整個瓶底逐漸被細(xì)胞覆蓋，細(xì)胞難以繼續(xù)生長繁殖，需要進行分瓶培養(yǎng)，這種使原代細(xì)胞經(jīng)分散接種的過程稱之為傳代。初次傳代應(yīng)注意以下幾點：(1)細(xì)胞生長密度不高時，不能急于傳代。(2)原代培養(yǎng)的貼壁細(xì)胞需控制消化時間。(3)吹打已消化的細(xì)胞應(yīng)減少機械損傷。(4)初次傳代時細(xì)胞接種數(shù)量要多一些。(5)初次傳代培養(yǎng)的 pH 應(yīng)偏低些。小牛血清濃度可加大至 15%～20%左右三、傳代細(xì)胞的傳代培養(yǎng)傳代細(xì)胞，可根據(jù)不同細(xì)胞采取不同的方法進行細(xì)胞傳代。貼壁生長的細(xì)胞用消化法傳代，部分貼壁的細(xì)胞用直接吹打或用硅膠軟刮的刮除法傳代。懸浮細(xì)胞可采用加入等量新鮮培養(yǎng)基后直接吹打分散進行傳代，或用自然沉降法加入新培養(yǎng)基后再吹打分散進行傳代。貼壁細(xì)胞的消化傳代步驟(1)吸除或倒掉原瓶中的舊培養(yǎng)基（以 25mL 培養(yǎng)瓶為例）。(2)每瓶加入 2mL，無鈣、鎂 PBS，漂洗一次后倒掉。(3)每瓶加入 1mL 消化液（0.25%胰蛋白酶或 0.02%EDTA 或混合液），輕輕搖動培養(yǎng)瓶，經(jīng)消化液鋪滿所有細(xì)胞表面，待細(xì)胞層略有松動，肉眼可觀察到“薄膜”現(xiàn)象時，倒掉消化液，再繼續(xù)作用 2～3 分鐘，輕輕搖動，細(xì)胞層可隨殘留的消化液呈片狀從瓶壁上脫落下來，在顯微鏡下可發(fā)現(xiàn)細(xì)胞回縮變圓，細(xì)胞間隙增大，此時應(yīng)立即終止消化。(4)加入*培養(yǎng)基 5mL，用吸管反復(fù)吹打瓶壁上的細(xì)胞，吹打時要按順序進行，以確保所有瓶壁均吹打到，吹打時動作要輕柔，不要用力過大，盡可能不要出現(xiàn)泡沫，以避免細(xì)胞的機械損傷。(5)用計數(shù)板計數(shù)，計算細(xì)胞的濃度，并用培養(yǎng)基調(diào)整適當(dāng)?shù)募?xì)胞濃度后再分瓶培養(yǎng)。四、傳代細(xì)胞的建系和維持細(xì)胞系的維持通過換液傳代再換液、再傳代和細(xì)胞種子凍存來實現(xiàn)；對每一個細(xì)胞系來說都有其自身的特點，要做好建系的維持必須記錄好細(xì)胞檔案,換液傳代和做好細(xì)胞系（或株）的鑒定和管理工作；原代細(xì)胞的純化和克隆體外培養(yǎng)的細(xì)胞絕大多數(shù)都呈混合生長，為了保證實驗結(jié)果的可靠性、一致性、穩(wěn)定性和可重復(fù)性，要求采用單一種類細(xì)胞來進行實驗，因而培養(yǎng)細(xì)胞的純化就成為實驗研究的重要一步。一、細(xì)胞的純化細(xì)胞的純化分為(一)自然純化：長期傳代過程中靠自然淘汰法，不斷排擠其他生長慢的細(xì)胞，最后留下生長優(yōu)勢旺的細(xì)胞，達到細(xì)胞純化的目的。如腫瘤突變細(xì)胞通過此方法建立細(xì)胞系。(二)人工純化：利用人為手段造成某一細(xì)胞生長有利的環(huán)境條件，抑制其他細(xì)胞的生長從而達到純化細(xì)胞的目的。主要有以下 5 種方法。1．細(xì)胞因子依賴純化法：通過加入某些特殊的細(xì)胞因子而純化出只依賴于這種細(xì)胞因子生長的細(xì)胞系。2．酶消化法：利用上皮細(xì)胞和成纖維細(xì)胞對胰蛋白酶的耐受性不同，使兩者分開，達到純化的目的。另外對貼壁細(xì)胞與半貼壁及粘附細(xì)胞間的分離純化也是十分有效的。（1）上皮細(xì)胞與成纖維細(xì)胞的分離純化兩者在胰蛋白酶的作用下，由于成纖維細(xì)胞先脫壁，而上皮細(xì)胞要消化相當(dāng)長的時間才脫壁，特別是在原代細(xì)胞初次傳代和早期傳代中兩種差別尤為明顯，故可采用多次差別消化方法將上皮細(xì)胞和成纖維細(xì)胞分開，（2）骨髓基質(zhì)肌樣細(xì)胞的純化在血液細(xì)胞和骨髓細(xì)胞靜置培養(yǎng)時，常有許多肌樣細(xì)胞和骨髓基質(zhì)細(xì)胞貼壁生長，但也有許多淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞、粒細(xì)胞粘附其上，種類混雜，鑒于粘附細(xì)胞貼壁不牢固，也可用酶消化法使粘附細(xì)胞脫壁分離，以達到骨髓基質(zhì)細(xì)胞或血液中肌樣細(xì)胞與淋巴細(xì)胞分開和純化的目的。3．機械刮除法原代培養(yǎng)時,如果上皮細(xì)胞和成纖維細(xì)胞為分區(qū)成片混雜生長，每種細(xì)胞都以小片或區(qū)域性分布的方式生長在瓶壁上?？刹捎脵C械的方法去除不需要的細(xì)胞區(qū)域而保留需要的細(xì)胞區(qū)域;4．反復(fù)貼壁法成纖維細(xì)胞其貼壁過程快，能在短時間內(nèi)完成附著過程，而上皮細(xì)胞在短時間內(nèi)不能附著或附著不穩(wěn)定，稍加振蕩即浮起，利用此差別可以純化細(xì)胞。5．電烙篩選法在貼壁細(xì)胞轉(zhuǎn)化時，在培養(yǎng)瓶的細(xì)胞層中會出現(xiàn)分散的轉(zhuǎn)化灶，細(xì)胞密集、排列規(guī)則，有明顯生長趨勢，與周邊未能轉(zhuǎn)化的細(xì)胞有明顯的區(qū)域界限，可用機械刮除法去除或用電烙篩選法燙死未轉(zhuǎn)化細(xì)胞而保留轉(zhuǎn)化灶細(xì)胞。二、細(xì)胞的克隆化細(xì)胞克隆技術(shù)又稱單個細(xì)胞分離培養(yǎng)技術(shù)，即從細(xì)胞群體中分離出一個細(xì)胞，并使其在體外培養(yǎng)體系中能繁殖成新的細(xì)胞群體，這種由單個細(xì)胞所形成的細(xì)胞群（或集落）稱為一個克隆，這種純化后的細(xì)胞群體稱為細(xì)胞株。主要的克隆方法有 5 種（一）毛細(xì)管克隆法（二）有限稀釋克隆法（三）平皿克隆分離法（四）軟瓊脂克隆分離法（五）單細(xì)胞顯微克隆法毛細(xì)管克隆法：（1）將一定量的細(xì)胞懸液（如 105/mL 或更低）稀釋至 1 個細(xì)胞/mL；（2）取 10mL 稀釋的細(xì)胞懸液，用直徑為 0.5mm，長為 8mm 的毛細(xì)玻璃管若干（30～50 只），在負(fù)壓作用下，使懸液吸入各毛細(xì)管中；（3）在倒鏡下檢查出每管只進入一個細(xì)胞的毛細(xì)管，然后放入適應(yīng)性培養(yǎng)基或有飼養(yǎng)層細(xì)胞的培養(yǎng)瓶（或培養(yǎng)板）內(nèi)；（4）在 CO2 培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，由一個細(xì)胞在毛細(xì)管繁殖后，并向管外擴展，并形成單個克隆的細(xì)胞群體。有限稀釋克隆法：(1)取對數(shù)生長期的細(xì)胞制成懸液(貼壁細(xì)胞用 0.25%胰蛋白酶消化后吹打分散制成)，經(jīng)臺盼藍(lán)染色計數(shù)，測定活細(xì)胞數(shù)及濃度（細(xì)胞存活率及單個細(xì)胞百分率應(yīng)高于 90%以上）。（2）將細(xì)胞懸液在試管中稀釋，用培養(yǎng)基將細(xì)胞稀釋至 50 個細(xì)胞/mL、10 個細(xì)胞/mL、5個細(xì)胞/mL，將 3 種稀釋度的細(xì)胞分別接種于 96 孔板中，每孔為 0.1mL，于 37℃5%CO2下培養(yǎng)。（3）次日在倒置顯微鏡下觀察培養(yǎng)板各孔中的細(xì)胞數(shù)，挑選只含一個細(xì)胞的孔，做好標(biāo)記并補加 0.1mL 培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)。（4）培養(yǎng)期間，視 pH 值的變化決定是否換液或補加培養(yǎng)液，一周左右，孔中有明顯克隆出現(xiàn)。（5）待克隆長至孔底面的 1/3～1/2 時，可用消化法將 96 孔中的單一克隆的細(xì)胞分別移至24 孔板中進行擴大培養(yǎng)。平皿克隆分離法：(1)將對數(shù)生長期細(xì)胞制備單個細(xì)胞懸液（懸浮細(xì)胞用吸管吹打分散，貼壁細(xì)胞先用 0.25%胰蛋白酶消化后，再用培養(yǎng)基吹打分散）計數(shù)并用培養(yǎng)基調(diào)整細(xì)胞濃度，使 5mL 培養(yǎng)液內(nèi)含有 50～200 個細(xì)胞（細(xì)胞存活率及單個細(xì)胞百分率應(yīng)大于 90%以上）。(2)將上述細(xì)胞懸液迅速移入 60mm 平皿中，在 37℃5% CO2 下培養(yǎng) 1 周或更長。若有明顯的克隆形成時方可進行克隆分離，方法有兩種：①套環(huán)法：在倒置顯微鏡下觀察克隆形成的情況，標(biāo)記單個克隆周邊，吸干培養(yǎng)基，用涂有少量無菌硅脂的無菌金屬套環(huán)，套住標(biāo)記的克隆，在套環(huán)內(nèi)滴加少量 0.25%胰蛋白酶，待細(xì)胞脫離時，用注射器針頭輕輕吹打分散后，轉(zhuǎn)入小平皿或 24 孔板或 6 孔板中擴大培養(yǎng)。②玻片法：在接種細(xì)胞懸液前，預(yù)先在 60mm 平皿中放入無菌小玻片，加入細(xì)胞懸液，培養(yǎng)一定時間后，在倒置顯微鏡下標(biāo)記上含一個克隆的玻片，然后用無菌鑷子取出標(biāo)記玻片轉(zhuǎn)入 24 孔培養(yǎng)板中繼續(xù)培養(yǎng)。軟瓊脂克隆分離法：(1)將對數(shù)生長期的細(xì)胞制成單個細(xì)胞懸液單個細(xì)胞)作活細(xì)胞計數(shù)，調(diào)整細(xì)胞濃度至 1×106細(xì)胞/L，然后根據(jù)實驗要求再作梯倍稀釋。通常以 1~5×104 個細(xì)胞/L 為佳。(2)制備底層瓊脂取 5%瓊脂置沸水中，使瓊脂*溶化，取出一份 5%瓊脂，移入小燒杯中，待冷至 50℃，迅速加入 9 份預(yù)溫 37℃的新鮮培養(yǎng)液（即成為 0.5%瓊脂），混勻后立即注入24 孔培養(yǎng)板中，每孔含 0.5% 瓊脂 0.8mL，置室溫使瓊脂凝固備用（此層也可以省略）。(3)制備上層瓊脂取 37℃保溫的、不同濃度的細(xì)胞懸液 9.4mL，移入小燒杯中，加入 50℃5% 瓊脂 0.6mL 迅速混勻，即配成 0.3%瓊脂培養(yǎng)基，立即澆入鋪有底層瓊脂的 24 孔培養(yǎng)板中，每孔 0.8ml，置室溫使瓊脂凝固。(4)于 37℃5% CO2 下培養(yǎng) 1~2 周或更長，若需培養(yǎng)更長時間可補加 0.8mL/孔含瓊脂的培養(yǎng)液，待有明顯集落形成為止。(5)集落（克?。┯嫈?shù)在倒置顯微鏡下觀察并計數(shù)直徑大于 75μm 或含有 50 個細(xì)胞以上的克隆。生成克隆數(shù)集落(克隆)形成率(%)= ————————×100%每皿接種細(xì)胞數(shù) 單個細(xì)胞的數(shù)目單個細(xì)胞百分率(%) = ———————————————×100%單個細(xì)胞數(shù)目+2 個以上細(xì)胞群數(shù)目單細(xì)胞顯微克隆法：是借助顯微操縱器，在顯微鏡監(jiān)控下將單個細(xì)胞逐個吸出，移入含有飼養(yǎng)層細(xì)胞的培養(yǎng)板中進行培養(yǎng)克隆的方法。（1）飼養(yǎng)層細(xì)胞的制備：①用 0.25%胰蛋白酶消化單層貼壁生長的 3T3 細(xì)胞，調(diào)整細(xì)胞濃度為 108 細(xì)胞/L，在 96孔板中每孔加入 0.1mL 細(xì)胞懸液于 37℃5% CO2 中培養(yǎng)至單層。②將已形成單層的 3T3 細(xì)胞板，用 60Co γ線以 4000～6000 拉得輻射（終濃度為 10-6mol/L）作用 16h。其目的是使細(xì)胞有絲分裂能力喪失，但仍可短期存活，有代謝功能，不僅可維持 pH 而且還可為克隆細(xì)胞提供必要的養(yǎng)分及刺激生長的因子。(2)制備單個細(xì)胞懸液方法同上。(3)分離單個細(xì)胞方法多樣，如：①毛細(xì)管吸入法同上述毛細(xì)管法，在顯微鏡下將只有一個細(xì)胞的毛細(xì)管取出。②微滴法將經(jīng)稀釋至 103 個細(xì)胞/L 的單個細(xì)胞懸液，用無菌的 1mL 注射器逐滴加在平皿中制成散滴，在顯微鏡下挑選出單個細(xì)胞的液滴，再用毛細(xì)管取出單個細(xì)胞懸滴。③液體石蠟法將經(jīng)稀釋至 103 個細(xì)胞/L 的單個細(xì)胞懸液，用無菌的 1mL 注射器逐滴加入充滿無菌液體石蠟的平皿底部，在倒置顯微鏡下挑選只有一個細(xì)胞液滴，仔細(xì)用毛細(xì)吸管取出有一個細(xì)胞的液滴。④玻璃小球附著法將稀釋至 103 個細(xì)胞/L 的細(xì)胞懸液加入表面涂有無菌凡士林石蠟的小玻璃珠的平皿中，混勻后，在倒置顯微鏡下挑選玻璃珠表面只粘附一個細(xì)胞的玻珠，仔細(xì)用鑷子取出。(4)將采用上述方法分離出的單個細(xì)胞，放入預(yù)先制備飼養(yǎng)層細(xì)胞的 96 孔培養(yǎng)板中，于 37℃5% CO2 下培養(yǎng) 1~2 周或更長。(5)待細(xì)胞克隆明顯，并使孔底覆蓋 1/3～1/2 時，即可將細(xì)胞轉(zhuǎn)種于 24 孔板進行擴大培養(yǎng)（貼壁細(xì)胞仍需用 0.25%胰酶消化法取出轉(zhuǎn)種）。人或動物體內(nèi)(或胚胎組織)由于多種細(xì)胞結(jié)合緊密，不利于各個細(xì)胞在體外培養(yǎng)中生長繁殖，即使采用 1mm3 的組織塊，也只有少量處于周邊的細(xì)胞可能生存和生長，若需獲取大量細(xì)胞，必須將現(xiàn)有的組織塊充分散開，使細(xì)胞解離出來，常采用的方法如下：一、懸浮細(xì)胞的分離方法組織材料若來自血液、羊水、胸水或腹水的懸液材料，較為簡單的方法是采用 1000r/min 的低速離心 10 分鐘，若懸液量大，可適當(dāng)延長離心時間，但速度不能太高，延時也不能太長，以避免擠壓或機械損傷細(xì)胞，離心沉淀用無鈣、鎂 PBS 洗兩次，用培養(yǎng)基洗一次后，調(diào)整適當(dāng)細(xì)胞濃度后再分瓶培養(yǎng)，若選用懸液中某些細(xì)胞，常采用離心后的細(xì)胞分層液，因為，經(jīng)離心后由于各種細(xì)胞的比重不同可在分層液中形成不同層，這樣可根據(jù)需要收獲目的細(xì)胞。不同比重的分層液的配制和具體分離方法詳見淋巴細(xì)胞分離培養(yǎng)的章節(jié)。二、實體組織材料的分離方法對于實體組織材料，由于細(xì)胞間結(jié)合緊密，為了使組織中的細(xì)胞充分分散，形成細(xì)胞懸液，可采用機械分散法(物理裂解)和消化分離法。(一)機械分散法所取材料若纖維成分很少，如腦組織，部分胚胎組織可采用剪刀剪切、用吸管吹打分散組織細(xì)胞或?qū)⒁殉浞旨羲榉稚⒌慕M織放在注射器內(nèi)(用九號針)，使細(xì)胞通過針頭壓出，或在不銹鋼紗網(wǎng)內(nèi)用鈍物壓擠(常用注射器鈍端)使細(xì)胞從網(wǎng)孔中壓擠出。此法分離細(xì)胞雖然簡便、快速，但對組織機械損傷大，而且細(xì)胞分散效果差。此法僅適用于處理纖維成分少的軟組織。(二)消化分離法組織消化法是把組織剪切成較小團塊(或糊狀)，應(yīng)用酶的生化作用和非酶的化學(xué)作用進一步使細(xì)胞間的橋連結(jié)構(gòu)松動，使團塊膨松，由塊狀變成絮狀，此時再采用機械法，用吸管吹打分散或電磁攪拌或在搖珠瓶中振蕩，使細(xì)胞團塊得以較充分的分散，制成少量細(xì)胞群團和大量單個細(xì)胞的細(xì)胞懸液，接種培養(yǎng)后，細(xì)胞容易貼壁生長。1、酶消化分離法酶消化分離法常采用胰蛋白酶和膠原酶，其分離方法如下：(1) 胰蛋白酶分散技術(shù)胰蛋白酶(簡稱胰酶)是廣泛應(yīng)用的消化劑。胰蛋白酶是一種胰臟制品，對蛋白質(zhì)有水介作用，主要作用于賴氨酸或精氨酸相連接的肽鍵，使細(xì)胞間質(zhì)中的蛋白質(zhì)水介而使細(xì)胞分散開，在常用的蛋白酶中由于產(chǎn)品的活力和純度不同，對細(xì)胞的消化能力也不同，胰蛋白酶對細(xì)胞的作用，取決于細(xì)胞類型、酶的活力、配制的濃度、消化的溫度、無機鹽離子、pH 以及消化時間的長短等。①細(xì)胞類型 胰蛋白酶適于消化細(xì)胞間質(zhì)較少的軟組織，能有效地分離肝、腎、甲狀腺、羊膜、胚胎組織、上皮組織等。而對含結(jié)締組織較豐富的組織，如 乳腺、滑膜、子宮、纖維肉瘤、腫瘤組織等就無效，但若與膠原酶合用，就能增加其對組織的分離作用。②酶的活力 市售的胰蛋白酶，其活力都經(jīng)過測定而有效，但配制時必須新鮮，需保存在低溫冰箱中，消化時的 pH 和溫度都要適宜，否則會影響活力，細(xì)胞的分散直接與酶的活力有關(guān)，最終使用活力為 1:200 或 1:250,56℃pH8.0 時活力*。該酶為粉劑，保藏時要防潮，室內(nèi)溫度不宜過高，保存時間不能太長，若粉劑結(jié)團塊，說明該部分受潮或失效。③酶的濃度 胰蛋白酶一般采用的濃度為 0.1%-0.25%(活力 1:200 或 1:250)，但遇到難消化的組織時，濃度可適當(dāng)提高，消化時間適當(dāng)延長。濃度高對細(xì)胞有毒性，而較低濃度的胰蛋白酶在培養(yǎng)液中可促進細(xì)胞的增殖，若培養(yǎng)液中加入血清，其少量胰蛋白酶可被血清中抗胰蛋白酶因子所清除。④溫度 一般認(rèn)為胰蛋白酶在 56℃時活性*，但由于對細(xì)胞有損害而不能被采用，常使用的溫度為 37℃，通常在 37℃進行消化比室溫作用快。⑤pH pH8~pH9 是胰蛋白酶活力適宜范圍，但隨堿性的增加其活力也隨之減少，活性強分散快，細(xì)胞也容易被消化下來，消化分離細(xì)胞時 PH 只能選用 7.6~8.0 之間，否則對細(xì)胞有損傷。⑥無機鹽離子 若用含有鈣和鎂的鹽類溶液來配制胰蛋白酶時，可以發(fā)生抑制胰蛋白的消化作用。因此，在配制時應(yīng)采用無鈣鎂離子的 PBS 配制。⑦消化時間 如果細(xì)胞消化時間過長，可以損害細(xì)胞的呼吸酶，從而影響細(xì)胞的代謝，一般消化時間為 20 分鐘為宜，冷消化時使用低濃度消化液，于 4℃過夜也可。分離方法如下：①過夜冷消化 將取得的組織用 Hanks 液洗三次，剪成碎塊大小為 4 毫米左右，用 Hanks液洗 2~3 次以除去血球和脂肪組織，再加入 0.25%的胰蛋白酶，搖勻后放 4℃過夜，次日再用 Hanks 液洗滌，棄去上清，共洗 2~3 次，然后，加入少量營養(yǎng)液吹打分散，細(xì)胞計數(shù)，按適當(dāng)?shù)臐舛确制颗囵B(yǎng)。②多次提取消化法 多次提取消化法有以下三種：熱消化多次提取--將剪碎的細(xì)胞塊加入 0.25%胰蛋白酶 37℃水浴中消化 15~20 分鐘，然后經(jīng)洗滌后用營養(yǎng)液分散制成細(xì)胞懸液，按合適的濃度分瓶培養(yǎng)，然后將留下的未*消化的組織按上述方法操作，再消化提取細(xì)胞。冷消化多次提取--方法同上，只是消化溫度為 4℃。先熱消化后冷消化--將組織塊先用胰蛋白酶于 37℃下消化 20 分鐘經(jīng)洗滌后用營養(yǎng)液分散，制成懸液，剩余未消化的小組織塊經(jīng)洗滌后用胰酶于 4℃下過夜，次日再提取細(xì)胞，分散成懸液，分瓶培養(yǎng)。(2) 膠原酶(Collagenase)消化法膠原酶是一種從細(xì)菌中提取出來的酶，對膠原有很強的消化作用。適于消化纖維性組織、上皮組織以及癌組織，它對細(xì)胞間質(zhì)有較好的消化作用，對細(xì)胞本身影響不大，可使細(xì)胞與膠原成分脫離而不受傷害。該酶分離效果好，即使有鈣、鎂離子存在仍有活性，故可用 PBS和含血清的培養(yǎng)液配制，即操作簡便又可提高細(xì)胞成活率，最終濃度 200u/mL 或0.1~0.3mg/mL.此酶消化作用緩和，無需機械振蕩，但膠原酶價格較高，大量使用將增加實驗成本。經(jīng)過膠原酶消化后的上皮組織，由于上皮細(xì)胞對酶有耐受性，可能有一些上皮細(xì)胞團塊尚未被*消化開。成小團塊的上皮細(xì)胞比分散的單個上皮細(xì)胞更易生長，因此不必要再進一步消化處理。鑒于胰蛋白酶和膠原酶的生物學(xué)活性(見表 4-1)和在不同濃度下消化各種組織小塊所需的時間(小時)有差異(見表 4-2)，以及兩者價格不等，有人采用膠原酶與胰蛋白酶并用，同時還可加透明質(zhì)酸酶(對細(xì)胞表面糖基有作用)，采用兩者的聯(lián)合消化作用，對分散大鼠和兔肝、癌組織非常有效。表 4-1 胰蛋白酶和膠原酶生物活性的差別項 目胰蛋白酶膠原酶消化特性適用于消化軟組織適用于消化纖維多的組織用 量0.01%~0.5%0.1~0.3mg/mL（200u/mL）消化時間0.5~2 小時（小塊）1~12 小時pH8~96.5~7.0作用強度強烈緩和細(xì)胞影響時間過長有影響無大影響血清、鈣、鎂離子 有影響無影響表 4-2 胰蛋白酶和膠原酶在不同溫度下消化各種組織小塊時所需時間(小時)(0.5~1cm3)酶 種 類較 硬 組 織軟 組 織4℃ 室 溫 37℃4℃ 室 溫 37℃胰蛋白酶（0.25%）24~48 1~61~2 12~24 1~2 0.5~1膠原酶（200u/mL）2466.51230.25兩者聯(lián)合（對沖）12~46 12~24 4~12 12~24 6~12 1~2除上述兩種較為常用的消化酶外，還有鏈霉蛋白酶、粘蛋白酶、蝸牛酶、彈性蛋白酶、木瓜蛋白酶，近年來，還有一種從灰霉菌中提取的 Pronase 新酶分散細(xì)胞更佳。2、非酶消化法(EDTA 消化法)EDTA 是一種非酶消化物，又稱螯合劑或 Versene,全名為乙烯二胺四乙酸。常用不含鈣、鎂離子的 PBS 配成 0.02%的工作液，對一些組織，尤其是上皮組織分散效果好，該化學(xué)物質(zhì)能與細(xì)胞上的鈣、鎂離子結(jié)合形成螯合物，利用結(jié)合后的機械力使細(xì)胞變圓而分散細(xì)胞或使貼壁細(xì)胞從瓶壁上脫離，缺點是細(xì)胞易裂解或貼壁細(xì)胞從瓶壁上脫離時呈片狀，有團塊，常不單獨使用，但可與胰蛋白酶混合使用(1:1 或 2:1)，不僅利于細(xì)胞脫壁又利于細(xì)胞分散，可降低胰酶的用量和毒性作用。消化分離法的操作步驟：(1)剪切 把組織塊剪碎，呈 1~5mm3 大小的組織塊。(2) 加液漂洗 將碎組織塊在平皿(或三角燒瓶)中用無鈣鎂 PBS 洗 2-3 次(采用傾斜，自然沉降法)。(3)消化 加入消化液(胰蛋白酶或膠原酶或 EDTA)于 37℃水浴中作用適當(dāng)時間(中間可輕搖1~2 次)，若組織塊膨松呈絮狀可終止，若變化不大可更換一次消化液，繼續(xù)消化直至膨松絮狀為止。胰蛋白酶消化時間不宜過長。(4)棄去消化液 采用傾斜自然沉降或低速離心法盡量棄去消化液。(5)漂洗 將含有鈣、鎂離子的培養(yǎng)基沿瓶壁緩緩加入，中止消化反應(yīng)，采用漂洗法洗 2-3 次后，加入*培養(yǎng)基。(6)機械分散 采用吸管吹打或振蕩法，使細(xì)胞充分散開后用紗網(wǎng)或 3~4 層無菌紗布過濾后分瓶培養(yǎng)，若要求不高可采用傾斜自然沉降 5~10 分鐘，吸上層細(xì)胞懸液進行分瓶培養(yǎng)。注意事項如下：(1)組織塊必須漂洗 2-3 次以除去組織中的鈣、鎂離子和血清對胰蛋白酶和 EDTA 的抑制作用。(2)胰蛋白濃度不宜過高，作用時間不能太長，以避免毒性作用。(3)消化后組織不僅要盡量棄去消化液，以避免毒性產(chǎn)生，而且動作要輕，以避免膨松的細(xì)胞隨漂洗而丟失。深圳市安培生物科技有限公司推出各類進口胎牛血清和高效細(xì)胞轉(zhuǎn)染試劑，均經(jīng)過反復(fù)充分驗證，培養(yǎng)細(xì)胞和細(xì)胞轉(zhuǎn)染效果好且重復(fù)性佳。尊敬的客戶您如在訂購過程中遇到任何問題都可以與我司在線客服聯(lián)系尋求幫助，新客戶也可聯(lián)系在線客服申請試用裝。
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