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脱纤维羊血和裂解羊血的制备方法和使用
纪旭艳
2026/6/4 16:14:13 青岛海博生物

  在微生物培养、生物医学研究及工业生产中,脱纤维羊血与裂解羊血是两类重要的血液衍生原料。尽管均源自绵羊血液,但因制备工艺不同,二者在成分特性与应用领域上存在显著差异。本文将系统介绍这两种产品的制作方法、质量控制要点及实际应用场景。


一、脱纤维羊血:保留天然血液活性的微生物培养原料

(一)制备工艺:物理法去除纤维蛋白,维持血液天然状态

  脱纤维羊血的核心制备原理是通过物理手段去除血液中的纤维蛋白原,防止血液凝固,同时最大程度保留血液的天然成分与活性。其标准化生产流程如下:

  1.血源选择与无菌采集:选用健康无病原体的绵羊作为血源,通过无菌封闭系统采集全血,避免外界微生物污染。采集过程需严格遵循GB、SN等国内外标准,确保血液初始质量。

  2.玻璃珠摇床脱纤维处理:将采集的血液注入装有无菌玻璃珠的三角瓶中,置于摇床上以100-150转/分钟的速度持续摇动10-15分钟。在此过程中,纤维蛋白原会逐渐缠绕在玻璃珠表面,形成纤维蛋白凝块,从而被去除。

  3.质量检测与分装:对处理后的血液进行无菌检测、红细胞计数及血红蛋白含量测定,确保产品符合ISO9001质量体系认证标准。合格产品通常以50ml或100ml规格分装,密封后置于2-8℃环境中冷藏保存,保质期约为1个月。

(二)成分特性:富含天然营养因子,支持苛养菌生长

  脱纤维羊血保留了完整的红细胞结构及血液中的天然成分,包括血红蛋白、血清白蛋白、球蛋白、甘油三酯等,可为微生物生长提供必需的营养物质。其中,血红蛋白分解产生的血红素(X因子)及血清中的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(V因子),是嗜血杆菌属等苛养菌生长不可或缺的营养成分。此外,该产品未添加任何抗凝剂、防腐剂或抗生素,确保培养基环境无干扰因素,在45-50℃条件下仍能保持X因子与V因子的活性。

(三)应用场景:微生物培养基制备与生物医学研究

  微生物培养基制备:脱纤维羊血是制备血琼脂平板的核心原料,通常以5%-7%的比例添加到哥伦比亚血琼脂基础、TSA培养基中。例如,在制备7%羊血琼脂平板时,需将无菌脱纤维羊血与冷却至50℃左右的培养基基础成分混合,轻轻摇匀后倾注平皿。这种培养基可用于链球菌、巴尔通体等病原菌的分离培养,并通过观察细菌的溶血现象(α、β、γ溶血)进行菌种鉴定。

  生物医学研究:在新生儿代谢病检测中,脱纤维羊血可作为校准品、质控品的配制基质,用于17α-羟孕酮、总半乳糖等指标的测定。此外,它还可用于高选择性快速分离嗜血杆菌属的XV琼脂培养基传统配方,不过目前该应用逐渐被血红素与辅酶I按1:1比例的替代方案所取代。


二、裂解羊血:释放细胞内含物的多功能生物原料

(一)制备工艺:物理或化学法破坏红细胞,释放细胞内容物

  裂解羊血的制备是在脱纤维处理的基础上,进一步通过物理或化学手段破坏红细胞膜,使细胞内的血红蛋白、酶类、核酸、脂质等成分释放到溶液中。其主要制备步骤如下:

  预处理:脱纤维或抗凝处理:首先对采集的羊血进行脱纤维处理(如玻璃珠摇床法),或添加适量抗凝剂(如肝素、枸橼酸钠)防止血液凝固,获得无纤维蛋白原的羊血或抗凝羊血。

  红细胞裂解:采用冻融循环、超声波处理、高压均质器或化学裂解剂(如Triton X-100)等方法破坏红细胞膜。其中,冻融循环法是将血液反复置于-20℃冷冻与37℃解冻环境中,利用冰晶形成与融化的机械力破坏细胞膜;超声波法则是通过高频声波产生的剪切力破碎红细胞。

  分离纯化与无菌处理:裂解后的血液经离心去除细胞碎片,再通过过滤或超滤等方法进行纯化,最后经无菌处理获得无菌裂解羊血产品。该产品可冷冻长期保存,避免反复冻融以维持活性成分的稳定性。

(二)成分特性:富含游离活性物质,提供全面营养支持

  与脱纤维羊血不同,裂解羊血中无完整的红细胞结构,富含游离的血红蛋白、各种酶类、核酸、脂质及可溶性蛋白等成分。这些成分不仅能为细胞生长提供丰富的氨基酸、维生素、生长因子等营养物质,还可作为生化实验中的反应底物或阳性对照。例如,血红蛋白可用于某些酶活性的研究,核酸则可作为DNA/RNA提取的原料。

(三)应用场景:细胞培养、分子生物学研究与工业生产

  细胞培养添加剂:裂解羊血可作为细胞培养基的重要添加剂,替代胎牛血清使用,尤其适用于间充质干细胞、CAR-T细胞等临床级细胞的体外扩增。其富含的生长因子(如血小板源性生长因子、转化生长因子-β等)能有效促进细胞增殖、迁移和分化,同时避免了动物源性血清带来的免疫反应和病原体传播风险。

  分子生物学实验:在分子生物学研究中,裂解羊血可用于DNA/RNA提取、蛋白质纯化及酶活性测定等实验。例如,利用裂解羊血中的核酸成分作为模板进行PCR扩增,或提取其中的酶类进行酶促反应动力学研究。

  工业生产应用:在微生物检验产品、ATCC/CMCC标准菌株、质控菌株的培养中,裂解羊血可提供必要的营养支持,确保菌株的正常生长与活性。此外,它还可用于乳胶凝集试剂盒、诊断血清等产品的生产,作为反应体系的组成成分。


三、脱纤维羊血与裂解羊血的选择

  微生物培养与鉴定:若需进行病原菌的分离培养、溶血试验或苛养菌的生长支持,应选择脱纤维羊血,其完整的红细胞结构及天然营养因子能满足微生物生长的特殊需求。

  细胞培养与分子生物学研究:若用于细胞体外扩增、蛋白质纯化或酶活性研究等,裂解羊血则是更优选择,其释放的丰富细胞内含物能为细胞生长和生化反应提供全面的营养支持。

  临床级应用:对于临床级细胞产品的生产,如间充质干细胞治疗、CAR-T细胞免疫治疗等,应优先选择无动物源性成分风险的人血小板裂解液或经过严格质控的裂解羊血,确保产品的安全性与有效性。


四、质量控制与使用注意事项

(一)质量控制要点

  无论是脱纤维羊血还是裂解羊血,其质量控制均至关重要,直接影响实验结果的准确性与可靠性。生产企业需通过ISO9001国际质量体系认证,执行GB、SN、中国药典等多项标准,确保产品质量可控。主要质量控制指标包括:

  无菌性:产品需经过严格的无菌检测,确保无细菌、真菌、支原体、衣原体等微生物污染。

  成分含量:对血红蛋白、血清白蛋白、生长因子等关键成分的含量进行测定,确保产品符合质量标准。

  活性保持:对于脱纤维羊血,需检测X因子与V因子的活性;对于裂解羊血,需评估其促进细胞增殖的能力或酶活性等。

(二)使用注意事项

  脱纤维羊血使用注意事项:

  解冻时需采用逐步升温法,避免直接置于高温环境中导致蛋白变性。若出现少量沉淀物,属于正常现象,不影响使用质量。

  在制备血琼脂平板时,需将培养基冷却至45-50℃后再加入脱纤维羊血,过高的温度会破坏血液中的营养因子活性。

  产品开封后需一次性使用完毕,避免反复冻融或长时间放置导致污染或活性下降。

  裂解羊血使用注意事项:

  若为冻干产品,使用前需在无菌条件下加入适量无菌纯水或0.9%生理盐水充分溶解,确保活性物质完全释放。

  作为细胞培养添加剂使用时,需根据细胞类型与培养体系优化添加比例,通常为培养基体积的5%-10%。

  操作过程中需注意个人防护,避免接触开放性伤口或黏膜,以免引起感染。


五、结语

  脱纤维羊血与裂解羊血作为重要的血液衍生原料,在微生物学、细胞生物学、生物医学工程等领域发挥着不可替代的作用。随着生物技术的不断发展,这两类产品的制备工艺将不断优化,质量控制标准也将日益严格,为科研与工业生产提供更可靠的支持。在实际应用中,科研人员与生产企业应充分了解两类产品的特性与差异,根据具体需求合理选择,并严格遵循质量控制标准与使用规范,以确保实验结果的准确性与产品的安全性。


注:本文属海博生物原创,未经允许不得转载。


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