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蘇州阿爾法生物實(shí)驗(yàn)器材有限公司

17年專注生物實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備&耗材綜合供應(yīng)

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阿爾法構(gòu)建全服務(wù)鏈體系 尊享高于原廠服務(wù)的價(jià)值
類器官構(gòu)建中細(xì)胞培養(yǎng)污染率高是什么原因?
作者: 類器官構(gòu)建 編輯: 細(xì)胞培養(yǎng)污染 來源: 細(xì)胞培養(yǎng)瓶 發(fā)布日期: 2025.05.19
信息摘要:
在類器官構(gòu)建中,細(xì)胞培養(yǎng)污染率高主要源于三大核心污染類型:支原體污染,細(xì)菌 / 真菌污染;交叉污染

在類器官構(gòu)建中,細(xì)胞培養(yǎng)污染率高主要源于三大核心污染類型,其具體成因及危害如下:

一、支原體污染(占比 45%,最難纏的隱形威脅)

1. 生物特性導(dǎo)致檢測困難

體積微小:直徑僅 0.1-0.3μm,可穿透常規(guī) 0.22μm 濾膜,常規(guī)光學(xué)顯微鏡無法觀察,污染初期無明顯細(xì)胞形態(tài)變化,易被忽視。

代謝干擾:消耗培養(yǎng)基中 70% 的精氨酸,導(dǎo)致類器官干性維持因子(如 Wnt 信號(hào)通路)失調(diào),誘導(dǎo) p53 基因異常表達(dá),使干細(xì)胞標(biāo)志物(如 LGR5 + 細(xì)胞)比例下降 60%,最終喪失干性。

2. 隱秘傳播途徑

人員接觸:操作人員手部油脂攜帶率達(dá) 38%,未嚴(yán)格消毒或佩戴手套時(shí),支原體通過接觸污染耗材(如移液槍、培養(yǎng)板)。

耗材污染:使用未滅菌或重復(fù)使用的移液槍頭(污染率 25%),或凍存管密封性不足(漏液率 5%),導(dǎo)致支原體間接感染。

二、細(xì)菌 / 真菌污染(占比 30%,快速爆發(fā)的顯性危機(jī))

1. 污染爆發(fā)特征

細(xì)菌污染(如大腸桿菌、葡萄球菌):24-48 小時(shí)內(nèi)培養(yǎng)基變渾濁(OD600>0.3),pH 值驟降(如從 7.4 降至 6.8),類器官邊緣出現(xiàn) “毛刺狀” 模糊。

真菌污染(如念珠菌、霉菌):5-7 天可見培養(yǎng)基表面或類器官周邊出現(xiàn)白色絮狀、絲狀沉淀,生長迅速并覆蓋培養(yǎng)體系。

2. 破壞機(jī)制

內(nèi)毒素釋放:細(xì)菌分泌脂多糖(LPS)等內(nèi)毒素,激活類器官免疫反應(yīng),如腸類器官杯狀細(xì)胞過度增生(比例>40%),破壞腸道上皮屏障;肝類器官糖原儲(chǔ)存功能喪失,CYP450 酶活性下降 50% 以上。

營養(yǎng)掠奪:真菌快速消耗葡萄糖(消耗速率達(dá)正常培養(yǎng)的 3 倍),導(dǎo)致類器官能量代謝紊亂,凋亡率升高(如腎類器官凋亡細(xì)胞比例達(dá) 30%)。

三、交叉污染(占比 25%,高通量實(shí)驗(yàn)的 “蝴蝶效應(yīng)”)

1. 操作環(huán)節(jié)漏洞

氣溶膠擴(kuò)散:多孔板移液時(shí),槍頭排液產(chǎn)生的氣溶膠污染半徑可達(dá) 5cm,導(dǎo)致相鄰孔位交叉污染(如 96 孔板單孔污染可波及周邊 4 孔,污染率 18%)。

試劑共用:反復(fù)取用同一瓶基質(zhì)膠、培養(yǎng)基(尤其未及時(shí)密封時(shí)),或混用移液槍頭(如未更換槍頭直接移取不同樣本),導(dǎo)致樣本間 DNA/RNA 或細(xì)胞碎片交叉污染。

2. 數(shù)據(jù)危害

在腫瘤類器官藥敏實(shí)驗(yàn)中,交叉污染可使藥物半數(shù)抑制濃度(IC50)偏差達(dá) 30% 以上,導(dǎo)致假陽性(誤判藥物有效)或假陰性(漏判潛在藥物)結(jié)果,嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)重復(fù)性(數(shù)據(jù) CV 值>25%)。

四、環(huán)境與操作管理漏洞

硬件設(shè)施不足:

未使用符合 Class II A2 標(biāo)準(zhǔn)的生物安全柜(如氣流流速<0.3m/s),操作區(qū)沉降菌超標(biāo)(>5CFU/30min);

培養(yǎng)耗材未嚴(yán)格滅菌(如內(nèi)毒素>0.1EU/mL),或使用無濾芯吸頭(無法阻擋支原體氣溶膠)。

流程不規(guī)范:

培養(yǎng)基未二次過濾(如僅用 0.22μm 濾膜,未截留支原體)、基質(zhì)膠反復(fù)凍融(每次凍融污染風(fēng)險(xiǎn)增加 25%);

操作人員未嚴(yán)格執(zhí)行無菌操作(如未用 75% 乙醇擦拭臺(tái)面,手套接觸非無菌區(qū)域后直接操作)。

    類器官培養(yǎng)污染率高是微生物特性、操作漏洞、硬件不足共同作用的結(jié)果。其中,支原體因 “隱形感染” 最難防控,細(xì)菌 / 真菌因快速繁殖易被察覺但破壞性強(qiáng),交叉污染則在高通量場景中危害數(shù)據(jù)可靠性。需從 “檢測 - 防護(hù) - 操作” 全鏈條建立防控體系,才能將污染率有效控制在 5% 以下。

相同問題:

類器官培養(yǎng)中,如何預(yù)防支原體污染?使用支原體清除試劑盒!

類器官培養(yǎng)中,如何預(yù)防細(xì)菌/真菌污染?消毒環(huán)境使用殺孢子進(jìn)行消殺。

類器官培養(yǎng)中,如何預(yù)防交叉污染?遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)則。



蘇州阿爾法生物實(shí)驗(yàn)器材有限公司成立于2008年,位于蘇州園區(qū)生物納米園(Biobay)A5幢301室。公司管理團(tuán)隊(duì)專注于科學(xué)儀器行業(yè)十四年,擁有專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)與完善的售后服務(wù)體系,目前已為300余家實(shí)驗(yàn)室提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和服務(wù),涵蓋各大高校、檢測中心、科研機(jī)構(gòu)、制藥企業(yè)等13個(gè)群體。提供的實(shí)驗(yàn)室儀器主要包括振蕩培養(yǎng)箱,恒溫恒濕培養(yǎng)箱、二氧化碳培養(yǎng)箱、生化培養(yǎng)箱、霉菌培養(yǎng)箱、PCR儀,瑞寧移液器,生物反應(yīng)器,發(fā)酵罐,超低溫冰箱,液氮罐,高壓滅菌器,超純水機(jī),天平,離心機(jī),離心濃縮儀、研磨機(jī)、葡萄糖乳酸分析儀等。廠商企業(yè)授權(quán)包括知楚儀器、朗基、中科美菱,梅特勒,樂楓,搏旅、NEST、天根、奧盛在內(nèi)的80個(gè)余廠家。

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