支原体检测中的PCR法和LAMP方法各有其优势和劣势,以下是两种方法的比较:
PCR法
优势:
1.高灵敏度:PCR法可以扩增支原体DNA,具有很高的灵敏度。
2.操作简便:PCR操作相对简单,结果准确,速度快,通常3个小时左右即可得到结果。
3.可靠性:PCR法已成为日常细胞培养维护的可靠方法,是细胞样本库保护细胞的方法。
劣势:
1. 样品量需求:相对于某些快速检测方法,PCR可能需要较多的样品量。
2. 检测周期:尽管PCR法相对快速,但在某些情况下,检测周期可能较长。
LAMP法
优势:
1. 设备简单:只需要一个稳定的恒温环境,如恒温水浴或热拟温器,不需要复杂的温度控制设备。
2. 高特异性:LAMP技术采用多个特异性引物,提供了较高的特异性。
3. 结果可视化:LAMP扩增产物可形成肉眼观察的颜色产物,有助于直接观察扩增结果。
劣势:
1. 引物设计复杂:需要设计多个引物,包括外部引物、内部引物和环引物,引物设计较为复杂。
2. 避免污染:由于没有封闭系统,避免污染造成的假阳性是一个问题。
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支原体是一类细菌,由于缺乏细胞壁,具有灵活的膜结构。这使得支原体的形态多变,很难在高倍显微镜下识别。并且能够抵抗压力、温度、渗透压和脱水,对许多针对细胞壁合成的常见抗*素具有抗性。它们的体积非常小,直径通常在0.15~0.3μm,因此能够轻易地穿过过滤系统。支原体能在哺乳动物细胞培养中可以高浓度生长,而不引起明显的混浊或其他可见的污染迹象。
支原体通过特殊的前端细胞器与宿主细胞结合。支原体前端细胞器富含粘附素,可以附着在真核细胞上并穿透宿主细胞。支原体缺乏刚性细胞壁,可能有助于其与宿主细胞膜融合,并交换其膜和细胞质成分。支原体的对细胞的毒性包括支原体侵袭性、分泌的致病酶和一些膜成分等都能够有效地侵犯宿主。
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支原体检测实验设计和实验方法需要考虑以下几个关键点:
1. 选择合适的检测方法:根据实验室条件和需求,选择适合的支原体检测方法,如培养法、PCR法、ELISA法、DNA荧光染色法等。
2. 样本的采集与处理:确保样本的采集和处理过程符合无菌操作规范,避免交叉污染。
3. 实验操作的标准化:制定详细的实验操作流程,包括样本接种、培养条件、观察时间点等,以保证实验的可重复性和准确性。
4. 使用适当的培养基:根据支原体的特性选择合适的培养基,如支原体肉汤培养基、精氨酸支原体肉汤培养基等,并确保培养基的灵敏度和特异性。
5. 设置对照组:实验中应包括阳性对照和阴性对照,以验证实验方法的有效性和排除假阳性或假阴性结果。
6. 结果的判定:根据实验方法的不同,设定明确的标准来判定结果,如培养法中观察“荷包蛋”状菌落,PCR法中通过扩增条带的有无来判断。
7. 避免抑制物质的影响:在实验设计中考虑可能存在的抑制物质,并采取适当措施中和或抵消它们的作用。
细胞培养中,需要去除支原体的污染:支原体污染是细胞培养中 普遍的问题之一,细胞库中或正在使用的细胞中,支原体的污染率约为15%-35%。并对培养细胞的生理和代谢造成诸多影响:
01/ 争夺营养 – 阻碍细胞生长和增殖
02/ 改变蛋白质、RNA 或 DNA 合成的水平
03/ 改变基因表达、细胞信号传导和形态
04/ 损害膜和细胞器
05/ 导致突变和染色体变化
06/ 时间、金钱和有价值的细胞丢失,耽误研究时间
07/ 实验结果的不可靠性,实验结果的重复性 降低
08/ 生物安全问题
细胞培养中支原体污染的后果?
对于同一个样品,如果一步法恒温试剂盒检测结果为阳性,而PCR检测为阴性,可能的原因包括:
1. 检测的支原体种类不同:一步法恒温试剂盒可能检测的支原体种类更多,例如可以涵盖27种支原体,而PCR检测可能只针对常见的12种支原体进行检测。因此,如果样品中污染的支原体种类不在PCR检测的范围内,就可能出现一步法检测为阳性而PCR检测为阴性的情况。
2. 灵敏度的差异:PCR方法的灵敏度可能高于一步法恒温检测法。PCR可以检测到低至单个拷贝的支原体,而一步法恒温检测可能需要更高的支原体拷贝数,例如10^3^个拷贝。如果样品中支原体的数量低于一步法检测的灵敏度阈值,PCR检测可能无法检测到,导致阴性结果。
3. 样品中可能含有抑制PCR反应的物质:如果样品中存在PCR反应的抑制物,可能会影响PCR的扩增效率,导致即使存在支原体,PCR检测也可能呈现阴性结果。
4. 试剂盒的特异性和交叉反应:一步法恒温试剂盒可能具有更高的特异性,减少了与其他微生物的交叉反应,从而在PCR检测为阴性时仍能准确检测到支原体的存在。
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细胞培养中支原体检测出现假阳性结果可能由以下原因引起:
1. 扩增产物污染:PCR扩增产生的大量DNA拷贝若未妥善处理,极微量的污染就可能导致假阳性结果。
2. 引物设计不当:引物设计不够特异性,可能会与非目标序列发生反应,导致非特异性扩增。
3. 试剂质量问题:使用的dNTPs、引物、DNA聚合酶等试剂质量不佳,可能引起非特异性扩增或假阳性结果。
4. 操作技术问题:实验操作不规范,如混合样本、标签错误或样本标识不清等,可能导致假阳性结果。
5. PCR反应条件设置不当:不恰当的PCR反应条件,如温度和时间选择不当,可能导致非特异性扩增。
6. DNA污染:PCR环境中的DNA污染会干扰结果,导致假阳性
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