一、細(xì)胞培養(yǎng)基本概念
　　細(xì)胞培養(yǎng)是指從體內(nèi)組織取出細(xì)胞摹擬體內(nèi)出現(xiàn)環(huán)境，在無菌、適當(dāng)溫度及酸堿度和一定營養(yǎng)條件下，使期生長繁殖，并維持其結(jié)構(gòu)和功能的一種培養(yǎng)技術(shù)。細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)物為單個(gè)細(xì)胞或細(xì)胞群。
　　在醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究中應(yīng)用zui廣泛的是外周血淋巴細(xì)胞、皮膚或纖維細(xì)胞和各種能在體外長期生長的細(xì)胞系。外周血淋巴細(xì)胞培養(yǎng)具有時(shí)間短、技術(shù)簡便、可重復(fù)取材等優(yōu)點(diǎn)，它在臨床染色體分析中使用zui廣泛。體外培養(yǎng)細(xì)胞株可在培養(yǎng)過程中發(fā)生自發(fā)的或在外界作用下的轉(zhuǎn)化，成為*細(xì)胞系，也可直接建成*細(xì)胞系，*細(xì)胞系能在體外無取制的傳代和生長。*細(xì)胞系通常具有非整倍體細(xì)胞和各個(gè)細(xì)胞的核型不*相同特征。但細(xì)胞克隆的細(xì)胞系其這一特征可以不明顯。
二、細(xì)胞培養(yǎng)的環(huán)境
　　細(xì)胞在體外培養(yǎng)中所需的條件與體內(nèi)細(xì)胞基本相同。
　　1、無污染環(huán)境
　　培養(yǎng)環(huán)境無毒和無菌是保證細(xì)胞生存的首要條件。當(dāng)細(xì)胞放置于體外培養(yǎng)時(shí)，與體內(nèi)相比細(xì)胞丟失了對微生物和有毒物的防御能力，一旦被污染或自身代謝物質(zhì)積累等，可導(dǎo)致細(xì)胞死亡。因此在進(jìn)行培養(yǎng)中，保持細(xì)胞生存環(huán)境無污染、代謝物及時(shí)清除等，是維持細(xì)胞生存的基本條件。
　　2、恒定的溫度
　　維持培養(yǎng)細(xì)胞旺盛生長，必須有恒定適宜的溫度。人體細(xì)胞培養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)溫度為36.5℃±0.5℃，偏離這一溫度范圍，細(xì)胞的正常代謝會(huì)受到影響，甚至死亡。培養(yǎng)細(xì)胞對低溫的耐受力較對高溫強(qiáng)，溫度上升不超過39℃時(shí)，細(xì)胞代謝與溫度成正比；人體細(xì)胞在39-40℃1小時(shí)，即能受到一定損傷，但仍有可能恢復(fù)；在40-41℃1小時(shí)，細(xì)胞會(huì)普遍受到損傷，僅小半數(shù)有可能恢復(fù)；41-42℃1小時(shí)，細(xì)胞受到嚴(yán)重?fù)p傷，大部分細(xì)胞死亡，個(gè)別細(xì)胞仍有恢復(fù)可能；當(dāng)溫度在43℃以上1小時(shí)，細(xì)胞全部死亡。
　　3、氣體環(huán)境
　　氣體是人體細(xì)胞培養(yǎng)生存必需條件之一，所需氣體主要有氧氣和二氧化碳。氧氣參與三羧酸循環(huán)，產(chǎn)生供給細(xì)胞生長增殖的能量和合成細(xì)胞生長所需用的各種成分。開放培養(yǎng)時(shí)一般把細(xì)胞置于95%空氣加5%二氧化碳混合氣體環(huán)境中。
　　二氧化碳既是細(xì)胞代謝產(chǎn)物，也是細(xì)胞生長繁殖所需成分，它在細(xì)胞培養(yǎng)中的主要作用在于維持培養(yǎng)基的PH值。大多數(shù)細(xì)胞的適宜PH為7.2-7.4，偏離這一范圍對細(xì)胞培養(yǎng)將產(chǎn)生有害的影響。但細(xì)胞耐酸性比耐堿性大一些，在偏酸環(huán)境中更利于細(xì)胞生長。有資料顯示，原代羊水細(xì)胞培養(yǎng)PH6.8時(shí)zui適。
　　細(xì)胞培養(yǎng)液PH濃度的調(diào)節(jié)zui常用的為加NaHCO3的方法，因?yàn)镹aHCO3可供CO2，但二氧易于逸出，故zui適用于封閉培養(yǎng)，而羥乙基哌嗪乙硫磺酸（HEPES）因其對細(xì)胞無毒性，也起緩沖作用，有防止PH迅速變動(dòng)的特性而用于開放細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)中，其zui大優(yōu)點(diǎn)是在開放式培養(yǎng)或細(xì)胞觀察時(shí)能維持較恒定的PH值。
　　4、細(xì)胞培養(yǎng)基
　　培養(yǎng)是既是培養(yǎng)細(xì)胞中供給細(xì)胞營養(yǎng)和促使細(xì)胞生殖增殖的基礎(chǔ)物質(zhì)，也是培養(yǎng)細(xì)胞生長和繁殖的生存環(huán)境。培養(yǎng)基的種類很多，按其物質(zhì)狀態(tài)分為半固體培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基兩類；按其來源分為合成培養(yǎng)基和天然培養(yǎng)基。
　?。?）合成培養(yǎng)基：合成培養(yǎng)基是根據(jù)細(xì)胞所需物質(zhì)的種類和數(shù)量嚴(yán)格配制而成的。內(nèi)含碳水化合物、氨基酸、脂類、無機(jī)鹽、維生素、微量無素和細(xì)胞生長因子等。單獨(dú)使用細(xì)胞雖有生存但不能很好的生長增殖。
　?。?）天然培養(yǎng)基：使用zui普遍的天然培養(yǎng)基是血清，基本以小牛血清zui普遍。血清由于含有多種細(xì)胞生長因子、促貼附因子及其多活性物質(zhì)。與合志培養(yǎng)基合用，能使細(xì)胞碩利增殖生長。常見使用zui為5-20%。
三、細(xì)胞培養(yǎng)設(shè)施和基本條件
　　1、實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)
　　細(xì)胞培養(yǎng)是一種無菌操作技術(shù)，要求工作環(huán)境和條件必須保證無微生物污染和不受其它有害因素的影響。細(xì)胞培養(yǎng)室和設(shè)計(jì)原則是防止微生物污染和有害因素影響，要求工作環(huán)境清潔、空氣清新，干燥和無煙塵。細(xì)胞培養(yǎng)工作包括：工作液配制、無菌操作（采樣）、溫育、無菌處理，細(xì)胞和用品貯存等。細(xì)胞培養(yǎng)室的設(shè)計(jì)實(shí)施原則一般是無菌操作區(qū)設(shè)在室內(nèi)較少走動(dòng)的內(nèi)側(cè)，常規(guī)操作和封閉培養(yǎng)于一室，而洗刷消毒在另一室。
　　2、常用設(shè)施及設(shè)備
　?。?）超凈工作臺(tái)：也稱凈化工作臺(tái)，分為側(cè)流式、直流式和外流式三大類。
　　（2）無菌操作間：一般由更衣間、緩部間和操作間三部分組成。操作間放置凈化工作臺(tái)及二氧化碳培養(yǎng)箱、離心機(jī)、倒置顯微鏡等。緩沖間可放置電冰箱、冷藏器及消毒好的無菌物品等。
　?。?）操作間：普通培養(yǎng)箱、離心機(jī)、水浴鍋、定時(shí)鐘、普通天平及日常分析處理物品。
　?。?）洗刷消毒間：烤箱、消毒鍋、蒸餾水處理器及酸缸等。
　?。?）分析間：顯微鏡、計(jì)算機(jī)及打印機(jī)等。
　　3、培養(yǎng)器皿
　　細(xì)胞培養(yǎng)以玻璃器皿為主，常準(zhǔn)備zui需是使用zui的三倍。器皿應(yīng)選擇透明度好、無毒、中性硬度玻璃制品。常用的玻璃器皿有下面幾種。
　?。?）液體儲(chǔ)存瓶：用于儲(chǔ)存各種配制好的培養(yǎng)液、血清等液體，常以500ml、250ml、100ml生理鹽水瓶或血漿瓶代替。
　?。?）培養(yǎng)瓶：根據(jù)培養(yǎng)細(xì)胞種類要求不同培養(yǎng)瓶的形態(tài)各異，用于細(xì)胞傳代培養(yǎng)的細(xì)胞要求瓶壁厚簿均勻，便于細(xì)胞貼壁生長和觀察，瓶口要大小一致，口徑一般不小于1cm，允許吸管伸入瓶內(nèi)任何部位，規(guī)格有200ml、100ml、50ml、25ml、10ml等幾種。用于外周血培養(yǎng)的常用10ml普通圓瓶。兩種培養(yǎng)瓶均要求選用玻璃制成。
　?。?）培養(yǎng)皿：用于開放式培養(yǎng)及其它用途。分直徑30mm、60mm、120mm等幾種。
　　（4）吸管：常用的有長吸管和短吸管兩類，長吸管也稱刻度吸管。其改良后管上部有球型刻度稱改良吸管，刻度吸管用于移動(dòng)液體。常用1ml和10ml兩種。短吸管也叫滴管，分彎頭和直頭兩種。
　　（5）離心管：離心管是細(xì)胞培養(yǎng)中使用zui廣泛的器皿，根據(jù)用途不同形態(tài)各樣，常用于細(xì)胞培養(yǎng)的離心管有大腹式尖底離心管和普通尖底離心管兩類。前者分別為50ml、30ml、15ml；后者則多為10ml和5ml。
　?。?）其它：如三角燒瓶、燒杯、量筒、漏斗、注射器等。
四、培養(yǎng)細(xì)胞形態(tài)
　　體外培養(yǎng)細(xì)胞根據(jù)它們在培養(yǎng)器皿是否能貼附于支持物上生長特征，可分為貼附型生長和懸浮型生長兩大類。貼附型細(xì)胞在培養(yǎng)時(shí)能貼附在支技物表面生長。如羊水細(xì)胞為貼附型細(xì)胞，常表現(xiàn)為成纖維型細(xì)胞和上皮細(xì)胞生長。懸浮型細(xì)胞在培養(yǎng)中懸浮生長。
　　1、成纖維型細(xì)胞
　　在培養(yǎng)中的細(xì)胞凡形態(tài)與成纖維細(xì)胞類似時(shí)，皆可稱之為成纖維細(xì)胞。本型細(xì)胞由形態(tài)與體內(nèi)成纖維細(xì)胞的形態(tài)相似而得名，細(xì)胞在支持物表面呈梭形或不規(guī)則三角形生長，細(xì)胞*有卵園形核，胞質(zhì)向外伸出2-3厘米個(gè)長短不同的突起，除真正的成纖維細(xì)胞外，凡由中胚層間質(zhì)起源的組織細(xì)胞常呈本類形態(tài)生長。
　　2、上皮型細(xì)胞
　　此類型細(xì)胞在培養(yǎng)器皿支持物上生長具有扁平不規(guī)則多角形特征，細(xì)胞*有園形核，細(xì)胞緊密相連單層膜樣生長。起源于內(nèi)、外胚層細(xì)胞如皮膚、表皮衍生物、消化管上皮等組織細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，皆呈上皮型形態(tài)生長。
　　3、游走型細(xì)胞
　　本型細(xì)胞在支持物上散在生長，一般不連成片。細(xì)胞質(zhì)經(jīng)常伸出偽足或突起，呈活躍的游走或變形運(yùn)動(dòng)，速度快且不規(guī)則。此型細(xì)胞不很穩(wěn)定，有時(shí)亦難和其它型細(xì)胞區(qū)別。在一定的條件下，由于細(xì)胞密度增大聯(lián)成片后，可呈類似多角型或成纖維細(xì)膩包形態(tài)。常見于羊水細(xì)胞培養(yǎng)的早期。
五、培養(yǎng)細(xì)胞形態(tài)分析
　　培養(yǎng)細(xì)胞隨貼附支持物形狀不同而形態(tài)各異，zui常見的是貼附于平面支持物細(xì)胞。在一般光鏡下生存中的細(xì)胞是均質(zhì)而透明的，結(jié)構(gòu)不明顯。細(xì)胞在生長期常有1-2個(gè)核仁在細(xì)胞機(jī)能狀態(tài)不良時(shí)，細(xì)胞輪廓會(huì)增強(qiáng)，反差增大。若胞質(zhì)中時(shí)而出現(xiàn)顆粒、脫滴和腔泡等，表明細(xì)胞代謝不良。
六、培養(yǎng)用品的清洗與消毒
　　目前我國細(xì)胞培養(yǎng)器皿主要仍使用能反復(fù)使用的玻璃器皿，清洗的主要目的為清除雜質(zhì)和微生物，使在器皿內(nèi)不殘留任何影響細(xì)胞生長的成份。因而在組織細(xì)胞培養(yǎng)中清洗和消毒是一項(xiàng)極為重要的環(huán)節(jié)。
　?。ㄒ唬?清洗
　　在組織細(xì)胞培養(yǎng)中，體外細(xì)胞對任何有害物質(zhì)都非常敏感。微生物產(chǎn)品附帶雜物，上次細(xì)胞殘留物及非營養(yǎng)成分的化學(xué)物質(zhì)，均能影響培養(yǎng)細(xì)胞的生長。因此對新使用和重新使用的培養(yǎng)器皿都要嚴(yán)格*的清洗，且要根據(jù)器皿的組成材料不同，選擇不同的清洗方法。
　　1、玻璃器皿的清洗
　　組織細(xì)胞培養(yǎng)中，使用量zui大的是玻璃器皿，故工作zuizui大的是玻璃器皿的清洗。一般玻璃器皿的清洗包括浸泡、刷洗、侵酸和沖洗四個(gè)步驟。清洗后的玻璃器皿僅要求干凈透明無油跡，而且不能殘留任何物質(zhì)。
　?。?）浸泡：初次使用和培養(yǎng)使用后的玻璃器皿均需先用清水浸泡，以使附著物軟化或被溶液掉。新的初次使用的玻璃器皿，在生產(chǎn)及運(yùn)輸過程中，玻璃表面帶有大量的干固的灰塵，且玻璃表面常呈堿性及帶有一些對細(xì)胞有害的物質(zhì)等。新瓶使用前應(yīng)先用自來水簡單刷洗，然后用稀鹽酸液（5）浸泡過夜，以中和其中的堿性物質(zhì)。再次使用的玻璃器皿則常附有大量剛使用過的蛋白質(zhì)，干固后不易洗掉，故用后要立即浸入水中，且要求*浸入，不能留有氣泡或浮在液面上。
　?。?）刷洗：浸泡后的玻璃器皿一般要用毛刷沾洗滌劑刷洗，以除去器皿表面附著較牢的雜質(zhì)。刷洗要適度，過度會(huì)損害器皿表面光澤度。
　?。?）浸酸：清潔液是由重鉻酸鉀、濃硫酸和蒸餾水按一定比例配制而成，其處理過程稱為浸酸。清潔液對玻璃器皿無腐蝕作用，而其強(qiáng)氧化作用可除掉刷洗不掉的微量雜質(zhì)。清潔液去污能力很強(qiáng)。是清洗過程中關(guān)鍵的一環(huán)。浸泡時(shí)器皿要充滿清潔液，勿留氣泡或器皿露出清潔液面。浸泡時(shí)間一般為過夜，不應(yīng)少于6小時(shí)。 清潔液可根據(jù)需要，配制成不同的強(qiáng)度，常用的下列三種： 重鉻酸鉀（g） 濃硫酸（ml） 蒸餾水（ml） （A）強(qiáng)清潔液 63 1000 200000 B）次強(qiáng)清洗液 120 200 1000 （C）弱清潔液 100 100 100
　　清潔液配制時(shí)應(yīng)注意安全，須穿戴耐酸手套和圍裙，并要保護(hù)好面部及身體裸露部分。配制過程中可使重鉻酸鉀溶于水中，然后慢慢加濃硫酸。并不停的用玻璃棒攪拌，使產(chǎn)生的熱量揮發(fā)，配制過程中可使重鉻酸鉀溶于水中，然后慢慢加濃硫酸。并不停的用玻璃棒攪拌，使產(chǎn)生的熱量揮發(fā)，配制溶液應(yīng)選擇塑料制品。配成后清潔液一般為棕紅色。
　?。?）沖洗：玻璃器皿在使用后，刷洗及浸泡后都必須用水充分沖洗。使之盡量不留污染或潔液的殘跡。沖洗用洗滌裝置。即省力、效果又好。如用手工操作，則需流水沖洗十次以上，每天水須灌滿及倒干凈，用蒸餾水清洗3-5次，晾干備用。
　　2、膠塞的清洗
　　細(xì)胞培養(yǎng)中所用的橡膠制品主要是瓶塞。新購置的瓶塞帶有大量滑石粉及雜質(zhì)，應(yīng)先用自來水沖洗，再做常規(guī)處理，常規(guī)清洗方法是：每次用后立即置入水中浸泡，然后用2% NaOH或洗衣粉煮沸10-20分鐘，以除掉培養(yǎng)中的蛋白質(zhì)。自來水沖洗后，再用1%稀鹽酸浸泡30分鐘或蒸餾水沖洗后再煮沸10-20分鐘，晾干備用。
　　3、塑料制品的清洗
　　塑料自制品現(xiàn)多是采用無毒并已經(jīng)特殊處理的包裝，打開包裝即可用，多為一次性物品。必要時(shí)用2% NaOH浸泡過夜，用自來水充分沖洗，再用5%鹽酸溶液浸泡30分鐘，zui后用自來水和蒸餾水沖洗干凈，晾干備用。
　?。ǘ┫?br />　　細(xì)胞培養(yǎng)的zui大危險(xiǎn)是發(fā)生培養(yǎng)物的細(xì)菌，真菌和病毒等微生物的污染，污染主要是由于操作者的疏忽而引起，常見的原因有操作間或周圍空間的不潔，培養(yǎng)器皿和培養(yǎng)液消毒不合格或不*，由于有關(guān)培養(yǎng)的每個(gè)環(huán)節(jié)的失誤均能導(dǎo)致培養(yǎng)失敗，故細(xì)胞培養(yǎng)的每個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)嚴(yán)格遵守操作常規(guī)，防止發(fā)生污染。
消毒方法分為三類： （A） 物理滅菌法（紫外線、濕熱、過渣等）。 （B） 化學(xué)滅菌法（各種化學(xué)消毒劑）。 （C） 抗生素。
　?。?）紫外線消毒：用于空氣，操作臺(tái)表面和不能使用其它法進(jìn)行消毒和培養(yǎng)器皿。紫外線直接照射方便、效果好，經(jīng)一定的時(shí)間照射后，可以消滅空氣中大部分細(xì)菌，培養(yǎng)室紫外線燈應(yīng)距地面不超過2.5米，且消毒進(jìn)物品不宜相互遮檔，照射不到的地方起不到消毒作用。
　　紫外線可產(chǎn)生臭氧，污染空氣，試劑及培養(yǎng)液都有不良影響，對人皮膚也有傷害，不宜近照射也進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。
　?。?）溫?zé)嵯荆杭锤邏赫魵庀荆且环N使用zui廣泛、效果的消毒方法。溫?zé)嵯緯r(shí)，消毒物品不能裝得過滿，以防止消毒器內(nèi)氣體阻塞而千百萬危險(xiǎn)，保證其內(nèi)氣體的流通。在加熱升壓之前，先要打開排氣閥門排放消毒器內(nèi)的冷空氣，冷氣空氣排出后，關(guān)閉排氣閥門，同時(shí)檢驗(yàn)安全閥活動(dòng)自如，繼后開始升壓，當(dāng)達(dá)到所需壓力時(shí)，開始記算消毒時(shí)間。消毒過程中，操作者不能離開工作崗位，要定時(shí)檢查壓力及安全，防止消毒及表皮意外事件發(fā)生。
常用物品消毒壓力及時(shí)間：
　　培養(yǎng)液、橡膠制品、10磅10分鐘；
　　布類、玻璃制品、金屬器械、18磅20分鐘。
　　上兩種是zui常見的物理消毒方法。
　?。?）化學(xué)消毒法：zui常見的是70%酒精及1‰的新潔而滅，前者主要用于操作者的皮膚，操作臺(tái)表面及無菌室內(nèi)的壁面處理。后者則主要用器械的浸泡及皮膚和操作室壁面的擦試消毒?；瘜W(xué)消毒法操作簡單、方便有效。
　?。?）抗生素消毒：確切應(yīng)記成抗生素滅菌，主要用于培養(yǎng)用液滅菌或預(yù)防培養(yǎng)物污染。