什么是細胞系？如何避免細胞系污染？

細胞系定義為通過繼代培養(yǎng)獲得的原代培養(yǎng)物的產(chǎn)物。

給定細胞系的原代培養(yǎng)具有短壽命，稱為有限細胞系。當(dāng)對這些細胞系進行傳代時，所得細胞獲得穩(wěn)健的表型和基因型穩(wěn)定性，并具有良好的生長潛力。

因此，細胞系生長以兩種方式實現(xiàn)。一種是單層或貼壁培養(yǎng)；一種是在人造自然基質(zhì)上實現(xiàn)，另一種是懸浮培養(yǎng)，通過自由漂浮的自然介質(zhì)實現(xiàn)

細胞系污染需要從一般生物污染的角度來理解。這些可歸類為細菌、霉菌和病毒、支原體和酵母菌污染類型。在感染的最初幾天，通過肉眼觀察培養(yǎng)物可以識別細菌污染。

培養(yǎng)物出現(xiàn)渾濁，培養(yǎng)基 pH 值低，細菌出現(xiàn)很少。霉菌是真核微生物和感染的特殊類別；在早期階段，它們會導(dǎo)致渾濁，在顯微鏡下會出現(xiàn)孢子團塊和線狀細絲。

病毒是具有高增殖潛能的微觀生物。受感染的細胞系可以通過聚合酶鏈反應(yīng) (PCR)、免疫測定、免疫染色和電子顯微鏡來鑒定。支原體是沒有細胞壁的細菌。它們對細胞系的感染導(dǎo)致細胞代謝改變、增殖潛能降低、懸浮培養(yǎng)凝集等。也可以可通過 PCR、免疫分析和 Hoechst 33258 – 熒光染色進行檢測。

酵母是真核類型的微生物，它們的感染會導(dǎo)致培養(yǎng)物出現(xiàn)渾濁、pH 變化和圓形外觀，這可以通過顯微鏡觀察到。

在細胞培養(yǎng)中，不相關(guān)的細胞生長通常會導(dǎo)致污染和細胞系生長超過預(yù)期限度。這些可以通過細胞遺傳學(xué)分析和 DNA 測序來識別。

早些時候，研究人員通過采用這種方法，能夠檢測到幾乎交叉污染的細胞系，這些細胞系來自不同來源的造血細胞系和屬于原始研究人員的細胞系。

這種細胞系交叉污染的情況可歸因于細胞培養(yǎng)活力和鑒定方案中的持續(xù)必要性?？梢酝ㄟ^定期監(jiān)測特異性和身份、標(biāo)記、核型分析和免疫光譜分析等方式來分析檢測。

純細胞系對于多種應(yīng)用很重要，例如血液因子 VIII、促紅細胞生成素 (EPO)、用于生產(chǎn)單克隆抗體的雜瘤技術(shù)。細胞的大規(guī)模培養(yǎng)通常都是在生物反應(yīng)器中進行的，目的是擴大細胞庫系統(tǒng)的開發(fā)規(guī)模。

為此，將使用大型生物反應(yīng)器，如不銹鋼生物反應(yīng)器，通過提供生物、物理和化學(xué)因素來優(yōu)化培養(yǎng)基中的細胞。對于分批操作的培養(yǎng)物，也可以使用轉(zhuǎn)瓶和微載體珠用于擴大規(guī)模。這些也表明純細胞系對于工業(yè)放大過程比較重要。

值得一提的是，不純的細胞系生長經(jīng)常會導(dǎo)致生物反應(yīng)器中的不良反應(yīng)。不純的細胞系可能會釋放不必要的副產(chǎn)物，這些副產(chǎn)物可能會變得有毒并影響下游過程。比如細胞培養(yǎng)過程中乳酸的產(chǎn)生，它可能會干擾生物反應(yīng)器提供的常規(guī)生物和化學(xué)特性。這不僅會改變培養(yǎng)物的產(chǎn)量，還會影響設(shè)備，容易發(fā)生產(chǎn)品間污染。所以在生物反應(yīng)器培養(yǎng)過程中會使用EKF乳酸分析儀進行培養(yǎng)物乳酸濃度分析，從而及時調(diào)整以減小有害物質(zhì)對產(chǎn)品的影響。

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