傳代培養(yǎng)
傳代培養(yǎng)
傳代:去除原培養(yǎng)基并將細胞從原培養(yǎng)體系轉(zhuǎn)系到新鮮的生長培養(yǎng)基中,該過程可使細胞系或細胞株進一步增殖。
接種后培養(yǎng)細胞的生長將從延滯期進入對數(shù)期,細胞呈指數(shù)增殖。當(dāng)貼壁培養(yǎng)的細胞已占據(jù)所有可用基質(zhì)、沒有擴增空間,或者懸浮培養(yǎng)的細胞已超過培養(yǎng)基所能支撐的能力,無法進一步生長時,細胞增殖速度將大大降低甚至完全停止。為了將細胞密度維持在最佳水平,以便細胞繼續(xù)生長,并且刺激其進一步增殖,必須將培養(yǎng)物分成若干部分,并添加新鮮培養(yǎng)基。

如上為培養(yǎng)細胞的典型生長模式圖
如上半對數(shù)圖顯示了細胞密度與培養(yǎng)時間之間的關(guān)系。培養(yǎng)中的細胞通常按照標準生長模式增殖。細胞接種后第一個生長階段是延滯期,此階段細胞生長緩慢,處于適應(yīng)培養(yǎng)環(huán)境、為快速生長做準備的狀態(tài)。延滯期之后是對數(shù)期,此階段細胞呈指數(shù)增殖,消耗生長培養(yǎng)基中的營養(yǎng)素。當(dāng)所有生長培養(yǎng)基均被耗盡 (一種或多種營養(yǎng)素耗竭) 或者細胞已占據(jù)所有可用基質(zhì)時,細胞即進入靜止期,也稱平臺期,其增殖速度大大降低甚至完全停止。
何時傳代?
貼壁培養(yǎng)細胞進入對數(shù)生長期、未達到匯合狀態(tài)時即應(yīng)進行傳代。正常細胞達到匯合狀態(tài)時會停止生長 (接觸抑制),重新接種后需要較長時間才能恢復(fù)。轉(zhuǎn)化細胞即使達到匯合狀態(tài)也能繼續(xù)增殖,但是在經(jīng)過大約兩個倍增時間后通常會變質(zhì)。懸浮培養(yǎng)的細胞進入對數(shù)生長期、未達到匯合狀態(tài)時也應(yīng)進行傳代。達到匯合狀態(tài)時,懸浮培養(yǎng)的細胞會聚集成團塊,轉(zhuǎn)動培養(yǎng)瓶時培養(yǎng)基會變得渾濁。

如上圖為HEK293T細胞培養(yǎng)過程中的不同密度情況:由左至右:圖1為培養(yǎng)2天后,細胞密度約為40%,此時細胞密度偏低,不宜進行傳代;圖2為培養(yǎng)3天后,細胞密度約為80%,此時可進行細胞傳代;圖3為培養(yǎng)4天后,細胞已經(jīng)幾乎長滿,此時的細胞密度約為97%~100%,這時再進行傳代就太晚了。
乳酸是細胞代謝的副產(chǎn)物,生長培養(yǎng)基 pH值降低通常表示乳酸蓄積。乳酸有細胞毒性,而且pH值降低也是細胞生長的不利因素。pH值改變的速度通常取決于培養(yǎng)體系中的細胞濃度,細胞濃度越高,培養(yǎng)基耗竭的速度越快。如果發(fā)現(xiàn) pH值迅速降低(> 0.1–0.2 pH 單位),同時細胞濃度增大,則應(yīng)對細胞進行傳代。
嚴格按照預(yù)定時間進行細胞傳代可確保細胞的生物學(xué)行為穩(wěn)定,便于監(jiān)測其健康狀態(tài)。從某一接種密度開始逐漸調(diào)整細胞接種密度,直到達到適合該細胞的穩(wěn)定生長速度和產(chǎn)量。細胞偏離確定的生長模式通常表示細胞健康狀況不佳(例如:變質(zhì)、污染)或者培養(yǎng)體系的某一組分功能異常(例如:未達到最佳溫度,培養(yǎng)基過于陳舊)。
建議保留詳細的細胞培養(yǎng)記錄,記錄處理及傳代時間、所用培養(yǎng)基種類、解離方法、分種率、形態(tài)學(xué)觀察結(jié)果、接種濃度、產(chǎn)量和抗生素用法。最好按照傳代時間安排開展實驗和其他非常規(guī)操作(如更換培養(yǎng)基種類)。如果您的實驗安排與常規(guī)傳代時間安排不吻合,則應(yīng)確保當(dāng)細胞仍處于延滯期或者已經(jīng)達到匯合狀態(tài)、停止生長時,不進行傳代。