(一)细胞的计数方法
细胞计数一般用血球计数板,按白血球计数法进行计数。
操作方法如下:
1.首先取待稀释的细胞悬液1ml加4ml生理盐水(或Hank液)作5倍稀释。
2.先将特制的盖玻片放在血球计数板上,使两侧均现带色牛顿环。用血色素吸管(或细胞管)取少量待测细胞悬液,沿盖玻片边缓缓滴入,让其自由渗入,待整个盖玻片下均充满细胞悬液为宜。注意不要使液体流到旁边的凹槽中(图2)
3.在显微镜下,用1010的倍数进行计数,所用计数板如图2所示。
4.计数的方法:按图2计算计数板的四角大方格(每个大方格又分16个小方格)内的细胞数。计数时,只计数完整的细胞,若聚成一团的细胞则按一个细胞进行计数。在一个方格中,如果有细胞位于线上,一般计上线细胞不计下线细胞,计左线细胞不计右线细胞,计数误差不能超过±5%。
5.计数的换算:计完数后,需换算出每毫升悬液中的细胞数。由于计数板中的每体积即为0.0001cm2。故可按下式计算
原细胞悬液细胞数/ml=n/4´10000´5(稀释倍数)
n=四大格内的细胞总数
(二)影响离体细胞生长繁殖的一些因素
细胞生长、繁殖的最适条件是它们在机体内所处的条件,但如将组织、细胞从机体内取出,让其在离体条件下生存,那就必须模拟机体的环境。然而机体毕竟是太复杂了,所以在体外只能保证细胞生长,繁殖所需要的最基本因素,现简单介绍这些因素的作用。
1.培养基(液):细胞培养所用的培养基主要是人工合成的。通常其主要成分含有氨基酸、维生素、糖类、无机盐、生长因子和其他的辅助物质。当然不同的组织和细胞对培养基成分的要求有所不同,因而进行培养时应区别对待,为其选择最适条件的配方。配制时应注意以下几点:
(1)水是细胞生命活动的重要因素之一,细胞培养用的各种液体都要用水配制。由于有毒物质和元素等即使含量很低也能引起细胞培养的失败,所以细胞中所用的水必须经过高度的纯化。通常使用的是三次蒸馏水或去离子水。
水质的好坏可用电导仪检测其电阻值,即水中离子的导电状况,越低的水含离子越少,电阻值也越高。一般以25°C时的欧姆(W)/cm表示。细胞培养用水的电阻值一般选用100万欧以上的去离子水为宜。
(2)无机离子既是维护细胞生命所需要的成分,而且对维持一定的渗透压、缓冲和调节溶液的酸碱度等方面都起着重要的作用。所以在配制细胞培养液时,必须根据这几方面的需要,加入必需的一些无机盐类。就多数动物来说,所需的无机盐类有Na+,K+,Ca2+,Mg2+,Cl-,碳酸盐,磷酸盐等。它们彼此之间常保持一定的比例。破坏了这种关系,就会使培养的细胞受到损害。
(3)血清是细胞培养液中的重要成分之一。血清中含有丰富的营养物质,如蛋白质和核酸等,血清不仅为细胞的生长提供所必需的营养,还具有促生长能力。血清对细胞附着和生长均有明显的促进作用,并能中和有毒物质的毒性,使细胞不受到损伤。用于细胞培养的血清来源是多种的,如人血清、马血清、兔血清等。最常用的是牛血清。一般讲动物愈年轻,其血清愈有利于细胞生长,故成年牛血清不如犊牛的好。细胞培养中所用血清的质量会直接影响到细胞生长的状况。
(4)值对细胞生长有影响。来源不同的细胞,由于它们处于有机体的不同部位或器官,其所处外环境的pH值也不相同,所以在培养细胞时,应参考该细胞在机体内所处外环境的pH值配置适宜pH培养基(液)。一般以中性为好,刚开始培养的哺乳动物的细胞,pH在7.0左右较好,贴壁生长的细胞在pH7.2-7.4生长最好,以不超过pH6.8-7.6为宜。高于或低于此限度时,往往会引起细胞死亡。在细胞培养过程中,必须注意培养液pH值改变与细胞生长的关系,找出规律。在pH值变得不适于细胞生长时,应及时更换新的营养液。pH
2.温度:离体培养细胞一般要参考该种动物的体温设计培养时所用温度。通常哺乳动物的体温在37-38.5°C,禽类略高些,温度在39°C-40°C。因此,离体哺乳动物细胞培养的温度最适为37-38.5°C。在较低温度环境中,对细胞影响不大,但细胞对较高温度却比较敏感。
3.密度:密度是指细胞接种浓度。在细胞培养中,接种的细胞数目对细胞的生长状况有很大的影响。适宜的细胞浓度可以促进细胞的增殖。接种的细胞浓度过大或过小,均对细胞的增殖不利。尤其是原代细胞,其接种量与培养时细胞增殖的关系最大。一般接种的细胞(如肾细胞)数目以30-70万/ml为宜。
4.器皿的清洗:细胞培养所使用的器皿必须干净,所以在细胞培养工作中,器械的清洗是十分重要的,也是起关键性作用的工作,它直接影响到细胞培养的成败。
(1)新玻璃器皿的清洗步骤:先用自来水或肥皂水刷洗干净,放入洗液中过夜或浸泡几天,取出用自来水冲洗8至10次。然后,用蒸馏水洗3次,用去离子水(或三蒸馏水)洗2-3次,烤干、包装、灭菌。
(2)橡皮制品的清洗步骤:一般选用白皮橡皮塞,使用前先用自来水洗涮干净,以后用2%NaOH煮20分钟,用自来水冲洗5-6次,再用1.3%HCl煮30分钟,用自来水冲洗5-6次,用蒸馏水洗3次,最后用去离子水洗,干后包装灭菌。
(三)细胞培养的有关名词及其概念
1.原代培养(primaryculture)
直接从有机体中取出的细胞、组织或器官开始进行体外培养直到第一次传代为止。这种培养称之为原代培养。
2.传代培养(subculture)
细胞从一个培养皿以1:2或1:2以上的比率转移或移植到另一个器皿的培养,这种培养称之为传代培养。
3.悬浮培养(suspensionculture)
细胞培养的一种类型。培养时通过一特殊的装置,使细胞瓶按一定的速度不断地转动,使细胞始终处于悬浮状态中进行增殖。
4.克隆(clone)
克隆指的是从一个细胞靠有丝分裂获得的一个细胞群体(population)。
5.细胞系(cellline)
在第二届细胞和组织培养专题讨论会上提出细胞系的概念为“原代培养物经首次传代成功后即成为细胞系,由原先存在于原代培养物中的细胞世系(lineagesofcells)所组成。如果不断继续传代或传代数有限,可称为有限细胞系(finitecellline),如果可以连续传代,则可称为连续细胞系(continouscellline)。以前认为细胞系来自细胞发生了遗传突变,并带有癌变的特点,这种细胞有可能在培养条件下无限的传下去。这种细胞的特点是染色体为异倍体,丧失了正常细胞的“接触抑制”的特性。
6.细胞株(cellstrain)
细胞株的概念如下:由原代培养中,用选择或克隆代,选出具有特征标记的细胞,经传代形成细胞株,这些特性或标记在以后的培养中必须保持下去。以前认为经体外传代培养后细胞不表现退化现象,大约可传50代以上者,其染色体维持二倍体不变,保留正常细胞的“接触抑制”等特性。