细胞培养基作为体外细胞存活、增殖和功能表达的基础,直接决定了实验的成功率与结果的可靠性。自Earleʹs基础培养基(MEM)与Eagleʹs基础培养基问世以来,众多改良配方相继出现,以满足不同细胞类型对营养、缓冲和生长因子的特定需求。在传统血清补充体系中,胎牛血清(Fetal Bovine Serum,FBS)作为最常见的添加物,不仅提供了生长因子和粘附因子,还在一定程度上缓冲了培养基批次差异带来的影响,但同时也引入了动物福利、伦理和成本问题以及成分不确定性的隐患,在采集与处理环节易被细菌(兼含真菌)、病毒和支原体污染。这些污染不仅会干扰实验,还可能威胁生物制剂与细胞治疗产品的质量与安全,因此必须严格检测。
一、检测对象、危害及检测意义
1.细菌与真菌
污染源通常来自外界环境、不合格过滤或保存器具,生长性强,易引起培养基浑浊、pH值发生改变,同时会干扰细胞代谢、影响试验结果,严重时导致细胞死亡。
2.病毒
如牛病毒性腹泻病毒(BVDV)、牛呼肠孤病毒(BRV)、牛副流感病毒(BPIV3)、牛疱疹病毒(BoHV)等。这些病毒会严重影响细胞功能及试验重复性、生物制剂安全性,特别是用于制药、疫苗和细胞疗法的FBS品质至关重要。
3.支原体
支原体无细胞壁、直径极小,难以用普通显微镜或过滤法去除,可长期潜伏于细胞培养体系中;可干扰细胞代谢、转录和蛋白表达,对免疫学和病毒感染等研究影响较大。
二、检测方法
1.细菌与真菌检测
1.1 经典培养法
可将FBS接种至含营养的琼脂或液体培养基中(如硫乙醇酸盐流体培养基、胰酪大豆胨液体培养基、0.5%葡萄糖肉汤培养基等),分别在有氧和厌氧条件下培养14d-21d。
1.2 快速无菌检测系统
使用BacT/ALERT、VIRTUO等智能培养仪进行培养,适用于高通量质控。
2.支原体检测
2.1 培养与染色法
使用Frey或Hayflick培养基,在37℃、微需氧环境下培养14d,观察是否出现典型菌落。随后使用Hoechst或DAPI荧光染色,染色后在荧光显微镜下观察细胞周围的支原体DNA斑点。
2.2 PCR分子检测
以广谱16S rRNA或特异性引物扩增支原体基因,相较于培养法灵敏度高,24h-48h内可得结果,可与培养/染色法并行,互为补充以提高准确率。
3.病毒检测
3.1 敏感细胞接种法
将FBS用于Vero、MDCK等病毒敏感细胞系,连续培养21d,观察细胞病变效应(CPE)及用免疫荧光染色或HE染色确认。
3.2 免疫学检测
针对BVDV、BPIV3、BoHV等核心病毒,采用特异性抗体进行酶联或荧光免疫检测,快速筛选常见病原。
3.3 分子生物学检测(PCR/RT-PCR)
可用于BVDV、牛腺病毒等RNA或DNA病毒的常规放行测试,灵敏度高,可检测潜伏或失活病毒。
4.三重检测流程
4.1 预处理与初筛
FBS解冻后依序通过0.2μm与0.1μm终端过滤,去除大部分细菌与真菌,将样品分装支专用无菌容器,置于-20℃隔离待测。
4.2 无菌性检测
同时实施有氧和厌氧培养,14d无菌或BacT/ALERT系统7d无菌结果合格。
4.3 支原体检测
21d培养结合Hoechst染色判断,16S rRNA广谱PCR为阴性。
4.4 病毒检测
接种于敏感细胞系,连续21 d观察CPE并做免疫染色确认。ELISA或RT-PCR需覆盖BVDV、BOIV、BoHV等常见病原并筛查区域性高风险病毒。
三、总结
对胎牛血清进行细菌、病毒及支原体的“三无检测”是细胞培养科研与生物制剂生产的安全基石。从样品预处理到无菌、支原体及病毒检测,再到出具合规COA,各环节菌需严格执行国家法规和标准操作流程。
青岛高科技工业园海博生物技术有限公司有细菌、支原体培养相关培养基,可供广大新老客户参考、采购和使用
表1 海博生物细菌、支原体培养基种类及货号
海博生物-货号 |
培养基名称 |
规格 |
HB5190-43 |
250g |
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HB5190 |
250g |
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HB5191 |
250g |
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HB5190-5 |
250g |
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HB0177-1 |
250g |
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HB4114-19 |
250g |
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HB0375 |
250g |
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HBYM329 |
250g |
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HBYM329a |
5套/盒 |
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HB9224 |
250g |
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HB8475-1 |
250g |
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HB7025 |
250g |
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HB7025-5 |
250g |
注:本文属海博生物原创,未经允许不得转载。
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