2020年细胞培养基础知识手册-赛默飞Gibco

细胞培养基础知识总结

1. 引言

• 文档目的：为细胞培养基础知识教学视频提供补充，介绍细胞培养的实验室要求、无菌操作、微生物污染防控以及传代、冷冻等基本方法。
• 适用范围：主要针对连续细胞系（有限细胞系或连续细胞系），不涉及原代培养和干细胞的实验技术。
• 关键提示：
  • 各细胞系培养条件不同，应熟悉所用细胞系并严格遵循产品说明
  • 偏离培养条件可能导致细胞表型异常甚至培养失败

2. 细胞培养实验室

安全相关

• 生物安全等级
  • BSL-1：基础防护，适用于无病原体的细胞培养
  • BSL-2：中等风险，需加强防护措施
  • BSL-3：高风险，需高级别防护
  • BSL-4：极高风险，需最高防护
• 个人防护装备
  • 生物安全柜（II级推荐）
  • 实验室外套、手套、防护眼镜
  • 注意无菌技术隔离微生物污染

无菌技术

• 无菌工作区：II级生物安全柜提供无菌环境
• 关键操作要求：
  • 使用70%乙醇消毒工作台面
  • 避免直接倾倒培养基和试剂
  • 无菌移液管使用一次性且仅操作一次
  • 减少讲话、唱歌或吹口哨等行为

3. 细胞培养基本知识

细胞系选择

• 重要指标：
  • 种属匹配
  • 功能特性（毒性检测、增殖能力等）
  • 培养条件差异
• 获取方式：原代培养或购买商业/非营利供应商的细胞系，避免借用培养物以防污染

培养环境

• 关键因素：
  • 贴壁/悬浮培养条件
  • 培养基组成
  • pH值、CO₂张力及温度控制
• 常用培养基：MEM、DMEM、RPMI-1640，适应不同细胞系需求

4. 细胞培养方法

传代培养

• 贴壁细胞：
  • 酶解（推荐TrypLE Express）
  • 离心收集，重悬于新鲜培养基
  • 保持70-90%汇合度
• 悬浮细胞：
  • 直接稀释培养物
  • 使用振荡培养箱维持

冷冻保存

• 最佳做法：
  • 使用含DMSO的冻存培养基
  • 梯度降温至-70℃以下
  • 解冻时37℃水浴快速复温

5. 转染基础知识

基因输送方法

• 化学方法：
  • 阳离子脂质体（高效通用）
  • 磷酸钙共沉淀（成本低但细胞毒性高）
• 物理方法：
  • 电穿孔（适用于难转染细胞）
  • 基因枪（适用于特殊实验）

转染效率优化因素

1. 细胞特性：细胞健康度、汇合状态和传代次数
2. 条件控制：
   • 无血清环境利于高浓度RNA转染
   • 避免抗生素干扰复合物形成
3. 特定操作：siRNA用量控制在1-30 nM，防止细胞毒性

附录

常见问题与解决方案