我认识老张有七八年了,他是我的朋友,在一家从事生物技术的公司搞研发工作。上个月我俩碰了头,老张一脸疲惫地向我倾诉苦衷:“最近为了提取原代细胞,我几乎连着就得在实验室睡觉了。”。
我向他询问究竟是什么情况。他讲公司承接了一个新的项目,这个项目需要大量运用原代细胞来进行药物筛选,然而他们的团队历经两个月的折腾,所分离出来的细胞,要么是活力处于很低的状态,要么就是出现染菌而导致报废。
老张面带苦笑讲道,培养基已经更换了五六种之多,消化酶浓度也进行了好几次调整,然而最终的结果却始终处于不稳定状态。于周会上老板居然三次点名提及他,致使他所承受的压力极大,甚至到了失眠的地步。
听他这般讲,我反倒生出了兴趣,毕竟我自身于这一行也已混迹了十年,明白原代细胞此物是何等的娇贵,我对老张讲,你莫要心急,把你全部的操作流程自始至终给我详细梳理一遍。
原代细胞污染怎么办
老张讲,最为关键的问题便是污染,上月接连有三批组织样本,经过处理消化之后接种至培养瓶,次日于镜下进行观察,培养基因而出现浑浊现象,并且还飘浮着絮状物质,通过革兰氏染色予以查看,发现既有杆菌又存在球菌。
我询问他获取样本的方式手段 ,他表明在上海浦东的动物中心 ,于2025年12月15号当日,是他亲自前去取的小鼠的肝脏,在运输样本时运用了冰盒 ,半小时之内就赶回至实验室。
我向他追问超净台是如何进行准备工作的,老张瞬间愣住没多久,便说道,先是用紫外照射了三十分钟,随后进行了十分钟的通风,接着用酒精擦拭了台面,而且在操作的时候还点上了酒精灯,这么一听感觉挺符合规范,然而问题恰恰就出在了细微的地方呀。
叫他去回想一下,将组织剪碎时用到的剪刀跟镊子有没有被共用。经过好一阵子思索后,他面色发生了变化,说道:“确实如此呀,自始至终我就只用了一把剪刀以及一把镊子,期间仅仅用酒精棉擦拭了一回。”。
这下就契合无误了。原代细胞开展培养而言最怕遭遇交叉污染之势态状况,一把剪刀针对多只动物予以处理操作,或者在剪不同组织时未能清晰彻底地进行清洗,细菌便会借助器械进入下一份样本之中。
我告知老张,做法正确的是,每剪完一只动物的组织后,剪刀以及镊子便要更换成一套全新的。要是条件存在限制,最少也得使用无菌水反复冲洗三次,接着浸泡在75%酒精里五分钟,最终用灭菌纱布擦干。
老张猛地拍了一下大腿,随后说道:“怪不得在那之后我使用抗生素却毫无效果,原来是源头根本就没有得到有效的控制啊。”。
原代细胞分离技巧
老张除跟我讲了污染方面的问题外,还提及了另外一件让他烦心的事事情。在2026年1月初的时候,他们进行了一批大鼠心肌细胞的分离操作,使用胰酶消化了二十分钟,之后终止消化并进行离心,最终得到的细胞数量少得令人可怜,少到了那种程度。
他们曾经尝试把消化的时间予以延长,一直延长到四十分钟,如此一来,细胞数量确实增多了,然而,通过台盼蓝染色观察之后发现,死亡率竟然超过了百分之六十。要是时间缩短些,缩短至十分钟,却整个根本无法消化下来。
我向他询求,所运用的胰酶浓度究竟是多少,他给出的回应是零点二五,我轻摇着头,向其表明不同的组织对于胰酶的耐受程度全然是不一样的,像肝脏、肾脏这类属于实质器官的,以零点二五的浓度去进行消化十五到二十分钟是不存在问题的,然而心肌组织其结构致密,纤维成分较多,是需要采用更低的浓度并配合多次消化才行的。
我向他推举了一种方案,先是采用零点零五的胰酶于四度境下进行冷消化六至八小时,促使那酶缓缓渗透进去,随后再放置到三十七度的环境中进行温消化十五分钟,如此这般既能够确保细胞产量,又能够降低损伤。
老张听闻后处于半信半疑之态,回去进行了为期一周的尝试,前天给我发送消息称效果好得出奇。他选用了大鼠心脏,依照这个两步消化法来操作,最终活细胞数量相较于之前增多了三倍,存活率达到了百分之九十以上。
他将此方法运用于骨骼肌原代细胞分离方面,同样是有效果的。当下,其所在实验室的同事均着手学习这一办法。
原代细胞培养注意事项
之后老张请我吃饭,特意对我表示感谢,吃饭的时候他又提及另外一个坑,那就是培养基的pH,以及培养基的渗透压。
他们所使用的DMEM培养基,始终放置于四度的冰箱之中,在使用之前将其取出,放置于三十七度的水浴里面进行预热,按照常理来说是没有问题的,然而有一回他留意到细胞生长得格外缓慢,贴壁率同样很低。
他对培养基的 pH 进行了测量,结果发现呈现出偏碱的状态,数值达到了八点零。究其缘故,是他所使用的培养瓶,在二氧化碳培养箱里的放置位置存在偏差,靠近箱门,进而导致二氧化碳浓度处于不稳定的状况。
我跟他讲,原代细胞对于pH的改变极为敏感,特别是像神经元、心肌细胞这种终末分化的细胞。培养箱当中的二氧化碳浓度需要定期运用独立探头予以校准,且培养瓶不可以堆叠得过于满,瓶盖同样不可以拧得过于紧。
原本摆放位置的培养瓶被老张回去调整了,一批新的二氧化碳传感器被他换了,紧接着细胞状态马上就得到改善了。2026年2月中旬的时候他做了那批原代肝细胞,像白蛋白分泌量这般的功能性指标,相比之前提高了近乎一倍。
又存在着一个常见的坑,此坑便是关于细胞外基质的包被情况啦。许许多多的实验室,在培养原代细胞之时,直接采用裸塑料培养皿,最终导致细胞出现不贴壁之状况或者聚团形成球状呢。
之前老张养原代血管内皮细胞时,碰到过这个问题;,我让他去试试用明胶 ,或者胶原蛋白进行包被;,他购买了鼠尾胶原,按照每平方厘米两微克此浓度包被两小时,之后无菌风干过夜 ;,第二天再去接种内皮细胞,贴壁率从原本的百分之三十直接飙升至百分之八十五。
原代细胞保存方法
解决了分离以及培养的问题之后,老张又碰到了新的麻烦,那就是:原代细胞没办法进行无限传代,每一次都必须得重新去分离,这实在是太耗费时间了。
由于公司项目存在大量需不断重复进行的实验,以至于批间差异难以成功控制住。在2026年3月初的时候,他展开尝试,对分离好的原代细胞予以冻存处理。而后进行复苏操作并检测,结果显现活率仅仅只有百分之四十出头。
采用的冻存液是经典配方,其中包含百分之九十的胎牛血清以及百分之十二的甲基亚砜。降温程序运用了程序降温盒,先放置到零下八十度过夜,而后再转移至液氮中。按常理推断问题应该不大。
关于冻存前细胞状态如何,我向他进行了问询。他透露,对于贴壁细胞,先是运用胰酶将其消化下来,随即在室温环境当中添加了冻存液,尔后便装入管中放置于降温盒里了。
问题恰恰就出在这个地方。原初代的细胞是极为脆弱的,经过消化之后的细胞得先行在充满完全成分的培养基当中恢复最少三十分钟,使得细胞膜上面的蛋白重新整合起来,让细胞骨架稳定下来方才可以,之后再去开展冻存的操作。
再者,冻存的密度具有相当关键性,有鉴于此,我向他提议,每毫升之中,活细胞数量起码要达到两百万至五百万个,要是活细胞数量太少,在复苏之后便会极难生长起来。此外,倘若将冻存液里的血清更换为专用的无血清冻存液,那么所呈现的效果相较之下将会更佳。
老张依照那样做了,在2026年3月18号的时候,进行了一批原代大鼠皮层神经元的冻存,一周以后将其复苏,活率达到了百分之七十八,虽说比不上直接运用的新鲜细胞,但是对于大多数功能性实验而言已然足够了。
如今,将原代细胞冻存视为常规操作的是他,每个批次当中,至少会冻存五十管原代细胞,如此一来,大幅减少了动物使用数量,实验重复性也随之提升了。
原代细胞鉴定方法
故事讲述到这个地步,没准有的同志会发问:你究竟凭借啥知晓分离出来的细胞恰是你所需要的那般,而非掺和了别的细胞种类?
当初老张也在这个坑中栽了跟头,2025年11月,他们分离出一批原代肺成纤维细胞,依照形态观察,认为是 pure 的,然而将其送去第三方做STR鉴定时,却发觉里面混杂着百分之三十的上皮细胞以及百分之十五的巨噬细胞。
这套数据一经呈现,项目团队瞬间陷入混乱状态。在此之前,所有依托这批细胞所开展的实验成果,均已宣告无效,历经三个月的工作,就这样付诸东流了。
我告知老张,形态学鉴定仅能够当作初步的判断,必然要联合免疫细胞化学亦或是流式细胞术去做纯度方面的分析。举例来讲,要是分离肺成纤维细胞,那就采用波形蛋白当作阳性标志物,与此同时运用角蛋白去排除上皮细胞的污染。
老张汲取了经验教训,当下每次在分离完原代细胞之后,都会先行取一小部分来做免疫荧光鉴定,在确认其纯度已然达到百分之九十五以上之际,才会将其应用于后续的大规模实验,标点符号。
他还引入了荧光激活细胞分选技术,针对一些如从脾脏中分离树突状细胞这类不易纯化的细胞类型,若直接采用磁珠分选或者流式分选的方式,便能一步到位获取到高纯度细胞。
2026年4月10日那天,老张给我打来了电话,其声音之中带着兴奋之情。他讲公司那个卡顿了两个多月时间的项目最终通过了内部验收,老板于全员大会之上表扬了他们那支团队。
他讲,最大的感悟便是原代细胞培养这个事,细节对成败起着决定性作用。从大的方面来说乃是组织样本的采集与运输,从小的方面讲就是培养瓶拧盖时松紧程度,只要任何一个环节出现问题,那整批细胞就宣告报废了。
此刻,他把成套的操作流程撰写成了标准作业程序 ,器械灭菌,乃其中首项 ,组织剪碎,紧随其后 ,酶用于消化 ,密度梯度离心 ,包被的是基质 ,接种有其密度 ,换液频度需考量 ,冻存复苏亦关键 ,每一页之上 ,皆布满注意事项 ,密密麻麻。
照着这个流程操作的那群同事,其中那个新人研究生,最快用一周时间就能独自分离出达标的原代细胞。老张讲,他终于能够不必每日守在超净台跟前了。
倘若你同样正在进行原代细胞培养,那么不妨依照文中所提及的问题去对照一番,瞧瞧自身的操作流程当中是否存在类似的盲点之处。污染的情况,产量较低的状况,活力欠佳的现象,不贴壁的情形,批间差异较大的状况,基本上都无法逃脱那几个缘由。花费一些时间将每一个步骤仔细抠细致密地弄清楚,最终的结果将会全然不一样。






