Η μόλυνση των κυτταροκαλλιεργειών μπορεί εύκολα να γίνει το πιο κοινό πρόβλημα στα εργαστήρια κυτταροκαλλιέργειας, προκαλώντας μερικές φορές πολύ σοβαρές συνέπειες.Οι μολυντές κυτταροκαλλιέργειας μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες, χημικές προσμίξεις όπως μέσο, προσμίξεις ορού και νερού, ενδοτοξίνες, πλαστικοποιητές και απορρυπαντικά και βιολογικούς ρύπους όπως βακτήρια, μούχλα, ζυμομύκητες, ιοί, διασταυρούμενη μόλυνση από μυκόπλασμα.Μολυσμένο από άλλες κυτταρικές σειρές.Αν και είναι αδύνατο να εξαλειφθεί πλήρως η μόλυνση, η συχνότητα και η σοβαρότητά της μπορούν να μειωθούν αν κατανοήσουμε πλήρως την πηγή της και ακολουθώντας καλές ασηπτικές τεχνικές
1. Αυτή η ενότητα περιγράφει τους κύριους τύπους βιολογικής μόλυνσης:
Βακτηριακή μόλυνση
Μόλυνση από μούχλα και ιούς
Μόλυνση από μυκόπλασμα
Μόλυνση μαγιάς
1.1 Βακτηριακή μόλυνση
Τα βακτήρια είναι μια μεγάλη ομάδα από πανταχού παρόντες μονοκύτταρους μικροοργανισμούς.Συνήθως έχουν διάμετρο μόλις λίγα μικρά και μπορούν να έχουν διάφορα σχήματα, από σφαίρες μέχρι ράβδους και σπείρες.Λόγω της πανταχού παρουσίας, του μεγέθους και του γρήγορου ρυθμού ανάπτυξής τους, τα βακτήρια, μαζί με τις ζύμες και τις μούχλες, είναι οι πιο συνηθισμένοι βιολογικοί ρυπαντές στην κυτταροκαλλιέργεια.
1.1.1 Ανίχνευση βακτηριακής μόλυνσης
Η βακτηριακή μόλυνση ανιχνεύεται εύκολα με οπτική επιθεώρηση της καλλιέργειας εντός λίγων ημερών από τη μόλυνση.
Οι μολυσμένες καλλιέργειες εμφανίζονται συνήθως θολό (δηλαδή, θολό), μερικές φορές με ένα λεπτό φιλμ στην επιφάνεια.
Ξαφνικές πτώσεις στο pH του μέσου καλλιέργειας συναντώνται επίσης συχνά.
Κάτω από ένα μικροσκόπιο χαμηλής ισχύος, τα βακτήρια εμφανίζονται ως μικροσκοπικοί, κινούμενοι κόκκοι μεταξύ των κυττάρων και η παρατήρηση κάτω από ένα μικροσκόπιο υψηλής ισχύος μπορεί να επιλύσει τα σχήματα μεμονωμένων βακτηρίων.
1.2 Μόλυνση από μούχλα και ιούς
1.2.1 Μόλυνση από μούχλα
Τα καλούπια είναι ευκαρυωτικοί μικροοργανισμοί του μυκητιακού βασιλείου που αναπτύσσονται με τη μορφή πολυκύτταρων νημάτων που ονομάζονται υφές.Τα συνδετικά δίκτυα αυτών των πολυκύτταρων νημάτων περιέχουν γενετικά πανομοιότυπους πυρήνες που ονομάζονται αποικίες ή μυκήλιο.
Παρόμοια με τη μόλυνση από ζυμομύκητες, το pH της καλλιέργειας παραμένει σταθερό κατά την αρχική φάση της μόλυνσης και στη συνέχεια αυξάνεται γρήγορα καθώς η καλλιέργεια μολύνεται πιο σοβαρά και γίνεται θολό.Στο μικροσκόπιο, το μυκήλιο είναι συνήθως νηματοειδές, μερικές φορές ως πυκνές συστάδες σπορίων.Τα σπόρια πολλών μούχλας μπορούν να επιβιώσουν σε εξαιρετικά σκληρά και αφιλόξενα περιβάλλοντα κατά τη διάρκεια της αδρανούς φάσης τους και ενεργοποιούνται μόνο όταν υπάρχουν οι κατάλληλες συνθήκες ανάπτυξης.
1.2.2 Μόλυνση από ιούς
Οι ιοί είναι μικροσκοπικοί μολυσματικοί παράγοντες που αναλαμβάνουν τον μηχανισμό αναπαραγωγής του κυττάρου ξενιστή.Το εξαιρετικά μικρό τους μέγεθος καθιστά δύσκολο τον εντοπισμό τους σε καλλιέργεια και την αφαίρεσή τους από αντιδραστήρια που χρησιμοποιούνται σε εργαστήρια κυτταροκαλλιέργειας.Δεδομένου ότι οι περισσότεροι ιοί έχουν πολύ αυστηρές απαιτήσεις για τους ξενιστές τους, συνήθως δεν επηρεάζουν αρνητικά τις κυτταρικές καλλιέργειες άλλων ειδών εκτός από τον ξενιστή.
Ωστόσο, η χρήση μολυσμένων με ιούς κυτταροκαλλιέργειες μπορεί να θέσει σε σοβαρό κίνδυνο την υγεία του προσωπικού του εργαστηρίου, ειδικά εάν τα κύτταρα ανθρώπων ή πρωτευόντων αναπτύσσονται στο εργαστήριο.
Η ιογενής μόλυνση σε κυτταροκαλλιέργειες μπορεί να ανιχνευθεί με ηλεκτρονική μικροσκοπία, ανοσοχρώση με ένα σύνολο αντισωμάτων, ELISA ή PCR με κατάλληλους ιικούς εκκινητές.
1.3 Μόλυνση από μυκόπλασμα
Τα μυκόπλασμα είναι απλά βακτήρια χωρίς κυτταρικά τοιχώματα και πιστεύεται ότι είναι οι μικρότεροι αυτοαναπαραγόμενοι οργανισμοί.Λόγω του εξαιρετικά μικρού τους μεγέθους (συνήθως μικρότερο από 1 micron), το μυκόπλασμα είναι δύσκολο να ανιχνευθεί έως ότου φτάσουν σε εξαιρετικά υψηλές πυκνότητες και προκαλέσουν επιδείνωση των κυτταροκαλλιεργειών.Μέχρι τότε, συνήθως δεν υπάρχει εμφανές σημάδι μόλυνσης.
1.3.1 Ανίχνευση μόλυνσης από μυκόπλασμα
Ορισμένα βραδέως αναπτυσσόμενα μυκοπλάσματα μπορεί να επιμένουν σε καλλιέργειες χωρίς να προκαλούν κυτταρικό θάνατο, αλλά αλλάζουν τη συμπεριφορά και το μεταβολισμό των κυττάρων-ξενιστών στις καλλιέργειες.
Η χρόνια μόλυνση από μυκόπλασμα μπορεί να χαρακτηριστεί από μειωμένο ρυθμό κυτταρικού πολλαπλασιασμού, μειωμένη πυκνότητα κορεσμού και συγκόλληση στην καλλιέργεια εναιωρήματος.
Ωστόσο, ο μόνος αξιόπιστος τρόπος ανίχνευσης μόλυνσης από μυκόπλασμα είναι ο τακτικός έλεγχος της καλλιέργειας χρησιμοποιώντας χρώση φθορισμού (π.χ. Hoechst 33258), ELISA, PCR, ανοσοχρώση, αυτοραδιογραφία ή μικροβιακή εξέταση.
1.4 Μόλυνση από ζύμες
Οι ζυμομύκητες είναι μονοκύτταροι ευκαρυώτες του μυκητιακού βασιλείου, με μέγεθος από λίγα μικρά (συνήθως) έως 40 μικρά (σπάνια).
1.4.1 Ανίχνευση μόλυνσης από ζυμομύκητες
Όπως και με τη βακτηριακή μόλυνση, οι καλλιέργειες που έχουν μολυνθεί με μαγιά μπορεί να γίνουν θολές, ειδικά εάν η μόλυνση είναι σε προχωρημένο στάδιο.Το pH των μολυσμένων με ζυμομύκητες καλλιέργειες αλλάζει πολύ λίγο έως ότου η μόλυνση γίνει πιο σοβαρή, στο οποίο στάδιο το pH συνήθως αυξάνεται.Στο μικροσκόπιο, η μαγιά εμφανίζεται ως μεμονωμένα ωοειδή ή σφαιρικά σωματίδια και μπορεί να παράγει μικρότερα σωματίδια.
2.Διασταυρούμενη μόλυνση
Αν και δεν είναι τόσο συχνή όσο η μικροβιακή μόλυνση, η εκτεταμένη διασταυρούμενη μόλυνση πολλών κυτταρικών σειρών με HeLa και άλλες ταχέως αναπτυσσόμενες κυτταρικές σειρές είναι ένα σαφώς καθορισμένο πρόβλημα με σοβαρές συνέπειες.Λάβετε κυτταρικές σειρές από αξιόπιστες τράπεζες κυττάρων, ελέγχετε τακτικά τα χαρακτηριστικά των κυτταρικών σειρών και χρησιμοποιείτε καλές ασηπτικές τεχνικές.Αυτές οι πρακτικές θα σας βοηθήσουν να αποφύγετε τη διασταυρούμενη μόλυνση.Η λήψη δακτυλικών αποτυπωμάτων DNA, ο καρυότυπος και ο προσδιορισμός ισοτύπων μπορούν να επιβεβαιώσουν εάν υπάρχει διασταυρούμενη μόλυνση στην κυτταρική σας καλλιέργεια.
Αν και δεν είναι τόσο συχνή όσο η μικροβιακή μόλυνση, η εκτεταμένη διασταυρούμενη μόλυνση πολλών κυτταρικών σειρών με HeLa και άλλες ταχέως αναπτυσσόμενες κυτταρικές σειρές είναι ένα σαφώς καθορισμένο πρόβλημα με σοβαρές συνέπειες.Λάβετε κυτταρικές σειρές από αξιόπιστες τράπεζες κυττάρων, ελέγχετε τακτικά τα χαρακτηριστικά των κυτταρικών σειρών και χρησιμοποιείτε καλές ασηπτικές τεχνικές.Αυτές οι πρακτικές θα σας βοηθήσουν να αποφύγετε τη διασταυρούμενη μόλυνση.Η λήψη δακτυλικών αποτυπωμάτων DNA, ο καρυότυπος και ο προσδιορισμός ισοτύπων μπορούν να επιβεβαιώσουν εάν υπάρχει διασταυρούμενη μόλυνση στην κυτταρική σας καλλιέργεια.
Ώρα δημοσίευσης: Φεβ-01-2023