什么是細(xì)胞系？如何避免細(xì)胞系污染？

細(xì)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(xì)胞系的原代培養(yǎng)具有短壽命，稱為有限細(xì)胞系。當(dāng)對這些細(xì)胞系進(jìn)行傳代時，所得細(xì)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(xì)胞系生長以兩種方式實(shí)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(shí)現(xiàn)，另一種是懸浮培養(yǎng)，通過自由漂浮的自然介質(zhì)實(shí)現(xiàn)

細(xì)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(xì)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(xì)菌污染。

培養(yǎng)物出現(xiàn)渾濁，培養(yǎng)基 pH 值低，細(xì)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(tuán)塊和線狀細(xì)絲。

病毒是具有高增殖潛能的微觀生物。受感染的細(xì)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(xì)胞壁的細(xì)菌。它們對細(xì)胞系的感染導(dǎo)致細(xì)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(jìn)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(xì)胞培養(yǎng)中，不相關(guān)的細(xì)胞生長通常會導(dǎo)致污染和細(xì)胞系生長超過預(yù)期限度。這些可以通過細(xì)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(xì)胞系，這些細(xì)胞系來自不同來源的造血細(xì)胞系和屬于原始研究人員的細(xì)胞系。

這種細(xì)胞系交叉污染的情況可歸因于細(xì)胞培養(yǎng)活力和鑒定方案中的持續(xù)必要性。可以通過定期監(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(xì)胞系對于多種應(yīng)用很重要，例如血液因子 VIII、促紅細(xì)胞生成素 (EPO)、用于生產(chǎn)單克隆抗體的雜瘤技術(shù)。細(xì)胞的大規(guī)模培養(yǎng)通常都是在生物反應(yīng)器中進(jìn)行的，目的是擴(kuò)大細(xì)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(xì)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(kuò)大規(guī)模。這些也表明純細(xì)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(xì)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(xì)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(xì)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(jìn)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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