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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支原体预防的主要成分通常是指用于预防支原体污染的抗*素或化学试剂。在细胞培养中,预防支原体污染的措施包括在培养基中添加抗*素,以及采取其他预防措施来保持实验室环境的清洁和无菌操作。以下是一些用于预防支原体污染的主要成分:
1. 四环素类抗*素:这类抗*素对支原体具有抑制作用,常用于治*和预防支原体感*。
2. 大环内酯类抗*素:例如罗红霉素、克拉霉素、阿奇霉素等,用于治*肺炎支原体感*。
3. 喹诺酮类药物:如氧氟沙星、司帕沙星等,也用于治*肺炎支原体感*。
4. 其他抗*素:例如氨基糖苷类、氯霉素等,对支原体有较小的抑制作用。
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支原体的预防可通过以下方式:
1. 控制污染源:通过定期检测和去除细胞培养中的支原体污染,确保细胞培养体系内无支原体存在,从而获得准确有效的实验数据。
2. 改善无菌操作技术:通过提高实验人员的操作技术和意识,避免在细胞培养过程中引入支原体污染。
3. 使用无菌设备和耗材:使用无菌的细胞培养设备和耗材,如无菌培养基、血清等,减少支原体污染的风险。
4. 定期消毒和清洁:对实验室环境进行定期的消毒和清洁,包括工作台、培养箱等,以减少支原体的潜在污染。
5. 使用预防性试剂:使用专门针对支原体的预防性试剂,如加入细胞培养基中的预防剂、超净台喷雾、水浴锅预防和细胞培养箱水盘预防等,以预防支原体污染。
6. 提高实验室人员对支原体污染的认识:通过科普教育和培训,提高实验室人员对支原体污染的认识和预防意识。
7. 建立严格的实验室管理规程:制定并执行严格的实验室管理规程,包括样本处理、废物处理、设备维护等,以降低支原体污染的风险。
支原体去除的实验步骤通常包括以下几个阶段:
1. 支原体检测:在进行去除之前,首先要确认细胞培养物是否受到支原体污染。这可以通过多种方法实现,如PCR法、LAMP法或支原体培养法。
2. 选择合适的去除试剂:一旦确认存在支原体污染,需要选择一种有效的去除试剂。
3. 去除试剂的添加:根据去除试剂的说明书,将试剂添加到受污染的细胞培养基中。通常,这涉及到将一定比例的去除试剂加入到细胞培养液中。
4. 孵育:添加去除试剂后,将细胞培养物放回培养箱中孵育。孵育时间和条件(如温度、CO2浓度)应根据试剂的推荐进行调整。
5. 监测去除效果:在孵育过程中,定期监测细胞的状态和去除效果。这可能包括观察细胞形态、生长速率的变化,以及通过显微镜检查是否有支原体存在的迹象。
6. 后续检测:去除过程完成后,再次使用支原体检测方法确认污染是否已被成功。
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在科研中,支原体检测是确保细胞培养纯净性的重要环节。以下是一些在科研中常见的支原体检测方法:
1. 支原体培养法:这是一种传统的检测方法,通过将细胞培养物接种到特定的培养基中,观察是否有支原体生长。这是直接的检测方法,但耗时较长,通常需要数周时间。
2. DNA染色法:使用荧光染料(如Hoechst或DAPI)染色细胞核,然后通过荧光显微镜观察。这种方法操作简便,可以快速得到结果,但特异性不高,可能会有假阳性。
3. 聚合酶链反应(PCR)法:这是一种分子生物学技术,通过设计特异性的引物,扩增支原体DNA,从而检测支原体的存在。PCR法具有高灵敏度和特异性,已成为日常细胞培养维护的可靠方法。
4. 核酸扩增技术(NAT):NAT技术通过扩增并检测特定的支原体基因组保守序列来进行支原体污染检测,具有快速、简便的特点。
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细胞培养过程中如果发现支原体污染,可以采取以下一些方法尝试去除污染:
1. 抗*素治*:使用针对支原体有效的抗*素,如四环素类、大环内酯类、氟喹诺酮类等。根据搜索结果,可以加入高浓度抗*素进行冲击治*,例如庆大霉素 200ug/ml,四环素10ug/ml,卡那霉素50ug/ml,并维持24-48小时后再换入常规培养液。
2. 加温处理:支原体不耐热,可以将细胞置于41°C中处理5-10小时以杀灭支原体。但需注意,高温也可能对细胞造成伤害,因此需要预先确定对细胞影响较小的处理时间。
3. 使用支原体清除剂:市场上有专门的支原体清除剂,按照产品说明使用。
4. 使用支原体清*培养基:如Procell支原体清*培养基,这类产品含有清*支原体的特殊成分,可以抑制支原体生长并挽救珍贵细胞。
5. 物理方法:一些实验室采用过滤的方法,使用0.22μm或更小孔径的滤膜过滤培养基和试剂,以阻止支原体的侵入。
6. 细胞传代:在一些情况下,通过细胞传代可能有助于减少支原体的污染程度。
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