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细胞培养技术革新—petaka细胞培养技术

细胞培养是指在模拟体内生理环境下, 给予合适条件使活体组织细胞在体外环境下存活、 生长增殖, 并维持其结构功效[1]。因为在体内外培养中, 细胞行为基础规律是一样, 所以很多研究能够再体外进行, 更关键是, 在体外培养条件下, 大家能够有目、 有选择控制细胞生长环境, 借此能够研究在一些特殊条件下细胞生物学行为。同时, 伴随现代生物化学、 分子生物学、 分子遗传学、 以及现代医学发展, 细胞培养也在很多领域显示出巨大发展潜力[2]。
细胞培养是一项非常精细工作, 在培养过程中我们要注意一下几点:
1 全部与细胞接触设备、 器材和溶液等, 都必需保持绝对无菌, 避免细胞外微生物污染。无菌无毒操作环境和培养环境是确保细胞在体外培养成功首要条件, 在体外培养细胞因为缺乏对微生物和有毒物质防御能力, 一旦被微生物和有毒物质污染, 可造成细胞中毒死亡, 所以, 在体外培养细胞时必需保持细胞生存环境无菌无毒, 而且立刻清除细胞代谢产物。
2 必需有充足营养供给, 而绝对不可有有害物质, 包含极微量有害物质渗透, 为此必需注意器材清洗和配液用水质量。
3 有良好适应其生存外界环境, 包含: 温度、 PH、 渗透压、 营养物、 光、 氧气等。维持培养细胞旺盛生长必需有恒定适宜温度, 而且气体是哺乳动物培养生存必需条件之一, 所需气体关键有氧气和二氧化碳; 多种营养物质所组成培养基不仅提供细胞营养和促进细胞生长增殖基础物质, 而且还提供细胞生长和繁殖生存环境, 她是体外细胞生长增殖最关键条件之一; 在大多数合成培养基中还含有血清, 它含有细胞生长所需多个生长因子及其她营养成份。
传统细胞培养方法大多都是将分离纯化细胞放置于细胞培养瓶中37℃ 5%CO2培养箱中培养, 在这些条件下, 因为并没有得到严格控制, 使得模拟生长环境与严格体内环境含有一定偏差, 进而造成在试验数据上存在一定差异; 而且在使用培养瓶上, 对于细胞传代, 因为试验操作开放性, 极其轻易造成细胞发生污染! 大多数细胞在保留和使用步骤上会存有冻存和复苏方法, 这就会造成大量细胞活性降低, 从而得不到理想结果。不过多年来, 国际上出现petaka细胞培养系统不仅完全克服了这些缺点, 同时还延伸出其独特功效, 如能够在无CO2培养箱情况下进行细胞培养, 避免了在培养箱这一步骤所造成不利影响; 能够直接在常温下运输, 无需液氮或者干冰, 直接细胞冻存/细胞分选/细胞显微镜下观察; 无需胰酶, 无细胞损伤即可收获细胞等。
Petaka细胞培养系统具体优越性能, 经过各方面有效分析, 归纳总结起来, 一共有以下多个方面:

1 petaka培养系统基础性能优越

培养系统
75cm2细胞培养瓶
Petaka培养系统
加样口
广口, 螺帽
密闭, 针头/枪头注射
排气系统
无特定排气口
专利排气装置
尺寸
139×86×22（mm）
128×86×5.2（mm）
有效面积
75cm2
75cm2
最大细胞数
1.5×107
2.5×107
培养基体积
>30ml
20ml
培养方法
水平培养
可直立/水平培养
密闭性
差
优
是否可离心
否
是
贴壁方法
单边贴壁培养
双边贴壁培养
图1: 传统培养方法与petaka培养系统比较
从图1这些基础参数上我们能够得出以下几点:
（1） 加样口和排气系统设置, 在无菌环境条件下, 深入确保了培养环境密闭性, 降低了空气中杂质对于细胞污染, 延长了细胞保留时间, 这种设计, 也为利用petaka直接离心搜集细胞提供了可能性。
（2） 结合二者尺寸比较, 我们能够得出在使用培养基体积上, petaka细胞培养系统愈加有优势, 它能够节省培养基使用量, 提升细胞培养效率。
（3） 在贴壁方法上, petaka细胞培养系统能够双边贴壁, 增加了贴壁细胞数, 且对于传统单边贴壁培养来说, 只可水平培养, petaka细胞培养系统则有效利用了其双边优势, 提升了培养有效面积。
2 petaka细胞培养系统含有高仿真体外培养环境
与传统细胞培养系统相比, petaka细胞培养系统不需要co2培养箱, 经过在适宜条件下, 比较二者在不一样培养条件下细胞数量能够得出下图:

图2: petaka细胞培养系统（0%co2,单边）与培养瓶75（5%co2）培养细胞培养动力学对比
从图2我们能够看出
（1） 在培养早期, 与传统细胞培养方法相比, petaka细胞培养方法细胞生长速率低, 对于大多数细胞来说, 在培养前两天细胞数量比较平稳, 综合分析传统细胞培养生长速率快原因是培养瓶密封性不足, 高氧, 高湿度等在一定条件下加紧了细胞生长速率。
（2） 在增加期, 二者相差不是太大, 不过对于无co2传统培养方法细胞此时活性开始降低, 关键是在这种情况下, 细胞生存环境PH值发生改变, 影响了细胞生长。
（3） 在后期, 采取petaka细胞培养方法细胞数量超出了传统细胞培养方法, 分析原因是因为传统细胞培养方法密封性差, 使得培养介质损失, 营养物质相对petaka培养方法损失更多。
（4） 经过比较这两种情况, 能够说明petaka细胞培养方法能够在无co2情况下培养细胞, 愈加简便易行。
传统细胞培养方法对与o2含量控制不是尤其正确显著, 往往使组织或者是细胞处于高氧环境, 轻易产生自由式ROS, 造成DNA突变或者断裂、 转录错误, 蛋白质合成受到影响等等, 使得研究人员试验数据产生偏差, 如: 细胞凋亡等[3]不过对于petaka培养系统, 它能够自动平衡培养基质中氧含量, 严格模拟细胞天然生长条件, 而且还能够依据细胞类型, 耗氧情况, 来调整细胞基质氧气含量, 试验结果证实如图:

图3:petaka培养系统与传统培养容器o2含量对比
3 petaka培养系统功效多样化
除去其基础细胞培养功效外, petaka细胞培养系统在其她方面也显示出了无比优越性。对于细胞短期保留, petaka能够存放长达3个月; 于细胞冻存, 能够直接向petaka中加入冻存液, 在细胞被冻存液覆盖后即可直接放入液氮中进行细胞冻存, 需再进行细胞转移; 对于细胞分离, 传统贴壁细胞大多需要使用胰酶和胶原酶依次消化, 不过petaka细胞培养系统则是利用磁场无损伤使细胞与培养板分离。这一细胞培养方面技术革新, 完全取得了一板多用效果, 为科研工作者研究提供了愈加经济快捷, 省时省力培养系统。
细胞培养技术因为期培养条件可人为控制且便于观察特点, 现在被广泛应用于生物学领域基础研究中; 在临床医学上, 动物培养技术可用于遗传疾病和先天畸形产前诊疗, 在临床诊疗上, 利用动物细胞培养生产生物大分子制品如重组人促红细胞生成素[4]上已经能够用于诊疗肾衰竭性贫血、 癌症患者化疗后贫血, 以及择期手术者本身输血血液贮备都有极显著效果, 而且, 我们相信, 伴随细胞培养技术不停发展, 会出现更多更优异生物制品造福于人类!

参考文件
[1] 王立新, 杨朝霞. 动物细胞培养及应用[J]. 黄牛杂志, , 26(3): 46-18.
[2] 孙永, 秦秀云. 动物细胞培养技术研究进展[J]. 重庆文理学院学报, , 26(4): 54-56.
[3] Lori A. Rowe,Natalya Degtyareva,Paul W. Doetsch, DNA damage induced reactive oxygen species(ROS)stress response in Saccharomyces Cerevisiae[J]. Radic Biol Med. 45(8): 1167–1177.( ).
[4] 施水良, 曾怡等。人红细胞生成素单克隆抗体制备, 判定及应用研究[J]. 生物工 程学报, 1996, 12(1):54-59.