細胞培養是指在體外模擬生物體內環境(無菌、適宜溫度、酸鹼度和一定營養條件等),使之生存、生長、繁殖並維持主要結構和功能的一種方法。
細胞培養也叫細胞克隆技術,是細胞生物學研究方法中重要和常用技術,通過細胞培養既可以獲得大量細胞,又可以藉此研究細胞的信號轉導、細胞的合成代謝、細胞的生長增殖等。
細胞培養的具體步驟可分為:細胞復甦、細胞傳代、細胞凍存
一、細胞復甦
1.細胞復甦的原則:快速融化
在復甦細胞時必須遵循快速融化的原則,即必須將凍存在 -196℃液氮中的細胞快速融化至 37 ℃,因為這樣可使凍存時細胞外的冰晶迅速融化,避免冰晶緩慢融化時進入細胞形成再結晶,對細胞造成損害。
2.細胞復甦操作過程
二、細胞傳代
1.細胞傳代中遇到的問題及解決方案:
(1)傳代密度過高
一旦細胞養太久至融合度過高(>90%)才傳代,容易使細胞產生老化現象,甚至是堆疊,再消化細胞時不易吹打成單顆細胞,即便再重新鋪盤傳代,細胞也無法回到原本的特性了。(如:單層細胞,沒長滿就發生堆疊現象)
解決方案:盡量避免融合度過高,鏡下觀察融合度約達到 80%即可傳代分盤。
(2)傳代密度低
哺乳動物貼壁培養細胞,若細胞培養到 80-90%密度需要開始傳代,在傳代接種細胞密度過低,細胞間距離太遠,就無法在細胞間產生黏附及通信作用,幫助訊號傳導並活化細胞;總體細胞量不足,分泌的生長因子濃度會不足以產生利於生長的微環境,以上皆會造成增殖速度遲緩或細胞死亡。
解決方案:細胞傳代時,要進行準確的細胞計數,確保鋪盤的密度。
2.細胞傳代操作過程:
三、細胞凍存
1.細胞凍存的基本原理:慢凍
(1) 手動降溫
將細胞依序放在4℃(30分鐘)、-20℃(1小時)、-80℃(過夜)後移至液氮中保存。
(2) 程序降溫盒
是一般最廣泛使用的降溫法,為一種特製冷凍容器(填充異丙醇或依靠特製金屬導熱),使細胞以每分鐘約 -1℃的速度降至 -80℃(過夜),然後移至液氮中保存。
(3) 免液氮程序降溫儀
一種新型自動化程序降溫方法,通過微處理器精確控製冷卻速率和样品溫度,能夠控製樣品線性/非線性降溫,能夠有效減少凍融過程對於細胞或組織的傷害,重現性好、降溫過程可控、成本低。(例如點成生物CRF-1免液氮程序降溫儀)
2.細胞凍存操作過程:
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Grant CRF-1免液氮程序降溫儀台式設計,外形精巧,操作簡單,有無 PC連接都可進行;數據可以透過PC軟體進行記錄,冷卻數據將直接顯示在PC螢幕上,CRF-1的冷凍能力可達零下100℃(採用細管時)。 CRF-1精準控制降溫速率,從而確保整個冷凍過程中溫度的精確性和重現性,尤其是在重要的成核/播種階段,這就確保了細胞解凍後的最佳恢復。
內置多種降溫程序,例如胚胎、生殖細胞、幹細胞等降溫程序,用戶也可自定義降溫過程,廣泛應用於多種樣品的冷凍保存。
- 精確控製冷卻速率和樣品溫度,重現性好
- 使用方便簡單,樣品可原位成核/播種
- 可實現線性和非線性降溫方案
- 運行成本低:約為液氮降溫儀的1%