原代培养又称初代培养,是指直接从机体内获取组织或细胞,接种培养至第一次传代阶段。一般持续1~4周。原代培养的细胞有贴壁生长和悬浮生长两种。贴壁培养是根据胰酶的消化原理,使细胞间的蛋白质水解,细胞离散,然后加入适量的培养液,置于合适的容器内,在一定的温度下进行培养。由于原代培养的细胞离体时间短,其遗传性及细胞生物学特性与机体内细胞相似,故适于进行细胞形态结构、细胞分化、药物测试等方面的研究。人和动物的大部分组织都可进行培养,幼体的组织和细胞更适于进行原代细胞培养。
(一)操作步骤
1.剪切组织 先将所取组织,用D-Hanks或Hanks液清洗,以去除表面血污,并用手术镊去除黏附的结缔组织等非培养所需组织。再次清洗后,用手术刀将组织切成若干小块,移入小容器中,加入适量缓冲液,用眼科剪反复剪切成糊状。静置片刻后,用吸管吸去上层液体,加入适当缓冲液再清洗一次。
2.消化分离 目的是将细小的组织块消化分离成细胞团或分散成单个细胞,以利于进一步培养,常用的消化酶有胰蛋白酶和胶原酶。
3.培养 细胞悬液用计数板进行细胞计数,用培养液调整为(2~5)×cells/mL,分装于细胞瓶中,使细胞悬液的量以覆盖后略高于培养瓶底部为宜。置CO2培养箱内,5%CO2,37℃静置培养。一般3~5天原代培养细胞可以黏附于瓶壁,并伸展开始生长,可补加1/2原培养液量的新培养液,继续培养2~3天后换液,一般7~11天可以长满瓶壁,进行传代。
(二)注意事项
1.无菌操作 细菌或霉菌污染是培养失败的常见原因,必须加强各个环节的无菌操作观念。
2.培养液 所用的培养液必须满足细胞生存和生长的必要条件。由于细胞来源的动物种类、组织类型不同,对培养液的要求有所差异。
3.小牛血清 对于维持细胞生存和促进细胞增殖起着关键作用,确定某厂家某一批号的小牛血清,就保持应用。
4.胶原酶溶液 必须新鲜配制,贮存时间过长,即使是-20℃保存,也将影响消化效力,导致消化时间过长而损伤细胞。
5.L-谷氨酰胺 几乎所有细胞对谷氨酰胺都有较高的要求,细胞需要谷氨酰胺合成核酸和蛋白质,在缺少谷氨酰胺时,细胞会因生长不良而死亡。谷氨酰胺在培养液中很不稳定,加有谷氨酰胺的培养液在4℃冰箱贮存2周以上时,应重新加入原来量的谷氨酰胺。
6.静置培养 原代细胞在消化分离后,置于CO2培养箱的头24~48小时(必要时72小时)内,应处于绝对静置状态,切忌不时地取出培养瓶观察生长状况,这将使原代培养细胞难以贴壁,更谈不上伸展和增殖。初学者尤应注意,不必担心培养液中的营养成分会消耗光,细胞在增殖之前对营养的需求并不大。
7.消化时间 一般消化至肉眼尚可见微小组织颗粒即可,因为此时组织颗粒已经松散,略加吹打即成细胞团或单个细胞,过久消化往往导致细胞损伤加重,细胞培养成活率降低。