细胞培养的设备有哪些?

我们在开展细胞培养实验时首先要了解需要用到哪些仪器和设备,除一般实验室配备的常规仪器和设备外,细胞培养实验室还需配备一些特殊的仪器和设备,如细胞计数仪、细胞保存设备(液氮罐、-80℃冰箱)、细胞培养用水(纯水系统)、细胞培养设备(CO2培养箱)等。


一、纯水系统

细胞培养、细胞培养相关液体的配制用水、水浴锅和高压蒸汽灭菌锅用水以及清洗细胞培养器皿用水均需经过严格的纯化处理。细胞培养用水中的一些杂质,即使含量极微少,有时也会影响细胞的存活和生长,水中的内毒素直接参与细胞凋亡。内毒素含量越低 ,对细胞毒性越小;内毒素含量过高则会导致细胞提前老化,甚至死亡。

配制细胞培养用液应使用经石英玻璃蒸馏器三次蒸馏的三蒸水,或超纯水净化装置制备的超纯水。如果用金属蒸馏器制备的蒸馏水,可能会含有某些金属离子,一般不用作细胞培养用水。


二、超净工作台/生物安全柜

细胞培养是一种无菌操作技术,要求工作环境和条件必须严格保证无微生物污染,且不受其它有害因素的影响。细胞操作一般需要在100级空气质量条件下进行,必须配备有超净工作台或生物安全柜。

超净工作台或生物安全柜应安装在隔离好的无菌间或清洁无尘的房间内,以免尘土过多致使过滤器阻塞,降低净化效果,缩短其使用寿命。对于新安装或长期未使用的超净工作台或生物安全柜,使用前必须用真空吸尘器或不产生纤维的工具进行清洁工作,再采用药物灭菌法或紫外线灭菌进行灭菌处理。


三、 CO2 培养箱

CO2培养箱是细胞培养的必备仪器,它可为细胞提供一个体外培养的舒适环境。CO2培养箱的优点是在进行细胞培养时提供一定量的CO2(一般常用浓度为5%),使培养基的pH保持稳定,适用于开放或半开放培养,主要应用于组织工程、体外受精、神经系统科学、癌症研究和其它哺乳动物细胞研究等。

细胞在体外培养时很容易受到各种微生物的感染,CO2培养箱内空气必须保持清洁,需定期用酒精擦拭消毒或照射紫外线灭菌,同时培养箱内应放置盛有无菌蒸馏水的水盘或水槽,防止培养基蒸发,保持培养箱内相对湿度在100%。


四、离心机

细胞传代、冻存、复苏时需要离心收集细胞,需要配置低速的常温离心机。对于后期细胞内容物的分离则需配置高速冷冻离心机。


五、倒置显微镜

倒置显微镜主要用于日常观察了解细胞的生长情况、有无污染发生。如资金允许,建议选用配置有照相系统的高品质相差显微镜、荧光显微镜、录像系统等,可随时拍摄并记录细胞生长情况。

倒置荧光显微镜将传统的光学显微镜与计算机(数码相机)通过光电转换有机结合在一起,不仅可以在目镜下显微观察细胞生长的变化过程,还可在计算机显示屏上观看实时动态图像,并能编辑、保存和打印所需的图片。


六、高压蒸汽灭菌器

高压蒸汽灭菌器主要用于对物品进行迅速、可靠的消毒灭菌,适用于玻璃器皿、金属器械、耐热耐高压液体的消毒灭菌。高压蒸汽灭菌器按样式、大小可分为手提式高压灭菌器、立式压力蒸汽灭菌器、卧式高压蒸汽灭菌器等。


七、电热烘干箱

电热烘干箱是利用高温干热对微生物有氧化,破坏细胞原生质,使微生物死亡,在一定加热时间内杀死一切微生物,主要用于玻璃器皿和金属器械等的烘干。


八、液氮罐

为了保存细胞种子,特别是不易获得的突变型细胞或细胞株,通常需要将细胞冻存,一般常用的长期细胞冷冻储存器是液氮罐,冻存温度一般为液氮温度(-196℃),通常细胞可以保存10年仍具有活性。由于液氮易挥发,需定期观察剩余液氮量,及时补充,避免因液氮不足或消耗殆尽使细胞受损或死亡。在使用液氮罐时因配戴专用手套,防止冻伤。

我们在选择液氮罐时需要考虑三个因素:容积大小、取放使用便利、液氮挥发量。液氮罐大小一般在25-500L,可以储存1mL的安瓿250-15000个。如资金允许,建议选用智能型液氮储存器,配置有电子控制器,可实现冻存自动化,并监测液氮水平和样品温度,以确保样品温度始终处于设定温度点,还可配置报警系统,设置液氮液面、温度、电池、电压、电源等异常情况报警。


九、冰箱

细胞培养实验室冰箱应专用,不得存放易挥发、易燃烧等对细胞有害的物质,定期清洁,保持冰箱内干净整洁,各物品整齐有序摆放,易于取用。一般配置普通冰箱、低温冰箱和超低温冰箱。

普通冰箱用于储存细胞培养基、生理盐水、平衡盐溶液等细胞培养用液,可短期保存组织样本。

-20℃低温冰箱用于储存需冷冻以保持生物活性且需长时间存放的制剂,如血清、酶等。

-86℃超低温冰箱可用于短期保存细胞,一般超低温冰箱保存细胞可达数月,对于不需要长期冻存的细胞,可暂时存放于超低温冰箱保存。另外,在细胞冻存时,若没有程序性降温仪器,需进行一系列程序性降温,一般4℃存放20min,转入-20℃存放30min,再转入-80℃过夜,次日转移到液氮罐内(-196℃)长期保存。


十、恒温水浴锅

细胞培养实验室必备恒温水浴锅,从液氮罐或超低温冰箱中取出的冻存细胞管需立即放入37℃水浴中快速复苏;在进行细胞操作前,细胞培养基、缓冲液等试剂需放入37℃水浴中预温。恒温水浴锅中用水为蒸馏水或超纯水,需定期清洗换水,保持水浴锅内干净卫生。


十一、其它仪器和设备

如资金允许,可另外添置一些特殊或先进的设备仪器,以方便后续更深入地进行其它细胞实验。例如:

1)酶联免疫检测仪可用于进行免疫学测定、细胞毒性、药物敏感性检测等。

2)旋转培养器可用于需要收获大量细胞的培养。

3)流式细胞仪可用于更精确、快速地检测细胞标志物。

4)自动细胞计数仪可用于快速准确地细胞计数。