支原体污染和黑胶虫污染是两种不同类型的细胞培养污染,它们具有各自的特点和区别:
支原体污染:在相差显微镜下,支原体呈暗色微小颗粒位于细胞表面和细胞之间。
黑胶虫污染:在高倍镜下,被黑胶虫污染的细胞膜会变得模糊不清,边界不清晰,有粗糙感。
污染的影响:
支原体污染:可能导致细胞增殖缓慢,甚至从培养器皿脱落,影响细胞的DNA、RNA及蛋白表达。
黑胶虫污染:与细胞竞争性生长,开始时对细胞没有什么影响,但当数量多时,细胞生长会受到影响直至死亡。
污染的来源:
支原体污染:可能来源于工作环境的污染、操作者本身、培养基的污染、交叉污染、实验器材带来的污染以及用来制备细胞的原始组织或部位的污染。
黑胶虫污染:可能来源于细胞本身的污染或从动物取材时的污染,也可能通过培养箱空气进行污染。
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细胞培养中支原体难以彻底消灭的原因主要包括以下几点:
1. 无细胞壁结构:支原体是没有细胞壁的微生物,这使得许多作用于细胞壁的抗*素对支原体无效。
2. 微小体积:支原体体积小,能够穿过常规的除菌滤膜,例如0.20微米甚至0.10微米的滤膜。
3. 隐匿性:支原体污染初期很难被察觉,它们在普通光学显微镜下几乎不可见,因此细胞被支原体污染后,前期很难被发现。
4. 传播途径多样:支原体可以通过细胞培养物、细胞悬液、细胞培养用具等途径迅速传播。
5. 污染源 :支原体污染源包括细胞间的交叉污染、操作人员的口腔、皮肤,以及细胞培养用的组分如血清、培养液等。
6. 环境因素:实验室环境、试验台、超净台、培养箱等可能被支原体污染,引起细胞的污染。
7. 抗*素耐药性:支原体可能对某些抗*素产生耐药性,使得治*效果变差。
8. 检测和清理方法的局限性:一些传统的支原体检测和清理方法可能不够灵敏或有效,导致难以彻底清理支原体
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对于同一个样品,如果PCR检测结果为阳性而一步法恒温检测试剂盒结果为阴性,可能的原因包括:
1. 灵敏度差异:PCR方法通常具有较高的灵敏度,可以检测到单个拷贝的支原体DNA。相比之下,一步法恒温检测试剂盒可能需要更高的支原体拷贝数才能检测出阳性结果,例如需要10^3个拷贝。如果样品中的支原体数量低于一步法试剂盒的检测阈值,就可能出现PCR阳性而一步法阴性的情况。
2. 检测范围:PCR检测可以针对特定的支原体序列设计引物,如果样品中的支原体种类或序列与一步法试剂盒的检测范围不完全匹配,可能导致一步法检测不出。
3. 样品处理和提取:一步法恒温检测试剂盒可能对样品的处理和DNA提取有特定的要求。如果样品处理不当或DNA提取效率不高,可能会影响一步法试剂盒的检测结果。
4. 试剂盒特异性:一步法恒温检测试剂盒可能设计用于检测特定的支原体种类,如果样品中的支原体与试剂盒的特异性不匹配,可能导致假阴性结果。
5. 抑制物的影响:PCR检测可能对样品中的某些抑制物不那么敏感,而一步法恒温检测试剂盒可能更容易受到这些抑制物的影响,从而降低检测的灵敏度。
细胞培养中如果污染了支原体,会有以下几种影响:
1. 细胞生长受影响:支原体污染会导致细胞生长速度减慢,甚至停止生长。细胞可能会变圆,从培养瓶壁脱落。
2. 细胞形态变化:虽然某些细胞在支原体污染后形态变化不明显,但有些细胞会出现体积增大,细胞碎片增多,培养瓶中细胞间隙出现膜状沉积等现象。
3. 代谢和功能改变:支原体污染会影响细胞的代谢和功能,例如培养液中的精氨酸被大量消耗,引起细胞蛋白质、DNA、rRNA、mRNA的合成障碍。支原体活动还可能引起培养液成分和pH值的变化。
4. 实验结果受影响:使用被支原体污染的细胞进行实验会严重影响实验结果,因为支原体会抑制细胞生长,导致染色体畸变,细胞膜抗原性改变,细胞复苏后存活率降低等。
5. 细胞培养环境的污染:一株污染的细胞可能成为实验室的污染源,对工作区域以及培养箱和液氮罐造成污染,进而污染其他细胞,导致其他细胞继发性污染。
6. 科研结果的重复性问题:由于支原体污染,某些实验结果可能能在支原体阳性的细胞中得到,导致科研结果的重复性受到影响
细胞培养过程中支原体污染怎么预防?
目前有 210 +种不同种类的支原体分布于人类、动物、昆虫和植物中,其中 20 +种在细胞培养中被发现为污染物。支原体在实验室中的传播来源多种多样,主要来源包括实验室人员、胎牛血清(FBS)或新生牛血清(NBS)、以及由猪来源的胰蛋白酶溶液。此外,来自其他实验室或商业供应商的细胞培养物、培养基、污染的试剂;非无菌供应品、培养基和溶液;实验室人员;培养箱;液氮;空气颗粒和气溶胶;抗*素的过度使用;细胞培养器皿的不正确密封;以及其他的支原体细胞培养物等都可能成为支原体的传播途径。
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细胞培养中支原体污染的检测方法有多种,以下是一些常用的检测手段:
1. 显微镜检测:通过相差显微镜观察细胞,支原体在细胞表面和细胞之间会呈现为暗色微小颗粒。
2. 荧光染色法:使用荧光染料Hoechst 33258与DNA特异性结合,使支原体的DNA着色,然后在荧光显微镜下观察。染色后的支原体会在细胞周围或附于细胞膜表面显示为亮绿色小点。
3. 电镜检查:使用扫描电镜或透射电镜观察,这是一种简便快速的方法。
4. 聚合酶链反应(PCR):使用特定的引物对支原体DNA进行扩增,是一种高灵敏度的检测方法。
5. 等温扩增法:基于LAMP技术,室温反应后观察颜色变化确认是否有支原体污染。
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