实验室新手必看:细胞培养基础教程

实验室新手必看:细胞培养基础教程

细胞培养(cell culture)是现代生命科学研究中最基础也是最关键的实验技术之一。无论你是研究肿瘤、生物药物、病毒感染,还是干细胞与组织工程,细胞培养都是绕不开的一步。今天这篇文章,我们就来一起聊聊细胞培养的基础知识、操作流程和注意事项,帮助刚入门的你打好实验基础。

图片来源于知乎“Nothing”

 

一、什么是细胞培养?

 

细胞培养指的是在体外模拟体内环境,将细胞在特定条件下维持、繁殖和观察的过程。简单来说,就是将细胞“养在瓶子里”。通过控制温度、pH、营养物质和气体浓度等因素,我们可以在培养瓶或培养皿中让细胞正常生长、增殖,甚至诱导其分化。

 

常见的细胞培养类型包括:

 

贴壁细胞(Adherent cells):如293T、HeLa、Vero等,需要依附在器皿表面才能生长。

悬浮细胞(Suspension cells):如Jurkat、K562等,自由漂浮在培养液中即可增殖。

 

 

二、细胞培养必备的设备与耗材

 

在正式操作前,先来看看细胞培养所需的“装备”清单:

 

  1. 主要设备

 

超净工作台(生物安全柜):提供无菌环境,防止污染。

CO₂培养箱:控制温度(37°C)和二氧化碳浓度(常见为5%)以模拟体内环境。

倒置显微镜:观察细胞形态和密度。

离心机、水浴锅、冰箱等常规实验室设备。

 

  1. 耗材和试剂

 

细胞培养基:如DMEM、RPMI-1640、MEM等,视细胞类型而定。

血清(FBS):为细胞提供生长因子。

抗生素:如青链霉素,用于防止细菌污染。

胰酶(Trypsin):用于贴壁细胞的消化传代。

培养瓶、离心管、枪头等:一律无菌包装。

 

 

三、基础操作流程

 

我们以贴壁细胞为例,介绍最基础的操作流程,包括换液、传代和冻存。

 

  1. 换液

 

细胞在培养基中代谢,会产生废物,因此需要定期换液以维持环境。

 

操作步骤:

 

  1. 在超净工作台中,将培养瓶取出并观察细胞状态。
  2. 用无菌移液器吸出旧培养液。
  3. 缓慢加入新鲜预热的培养基,轻轻摇匀。

 

建议换液频率:一般2\~3天一次。

 

  1. 细胞传代(Subculture)

 

当细胞密度达到80%-90%,需要进行传代(稀释培养),否则会因过度密集而生长受限。

 

操作步骤:

 

  1. 吸去培养液,用PBS洗涤1-2次。
  2. 加入适量胰酶,37°C消化1-3分钟。
  3. 观察细胞是否脱落(显微镜下呈圆形并漂浮)。
  4. 加入新鲜培养基终止消化。
  5. 收集细胞,轻轻打匀,根据比例(如1:3)接种到新培养瓶中。

 

  1. 冻存与复苏

 

为了长期保存细胞或建立细胞库,需要进行细胞冻存。

 

冻存步骤:

 

  1. 收集状态良好的细胞,离心后去除培养基。
  2. 用冻存液(90% FBS + 10% DMSO)重悬细胞。
  3. 装入冻存管,慢速降温(建议使用程序降温盒),-80°C过夜。
  4. 第二天转入液氮罐长期保存。

 

复苏步骤:

 

  1. 将冻存管从液氮中取出,立即放入37°C水浴快速融化。
  2. 加入预热培养基,离心去除DMSO。
  3. 重悬后接种至培养瓶中,放入培养箱培养。

 

 

四、常见问题与解决办法

 

  1. 细胞不贴壁

 

可能是培养基不适合、瓶子不洁净或细胞状态差。更换合适培养基或试试包被处理。

 

  1. 细胞死亡多

 

检查是否污染、培养箱温度/CO₂是否稳定、培养液是否过期。

 

  1. 污染问题

 

细菌污染:培养液变黄、浑浊,显微镜下可见小杆菌。

真菌污染:常见黑色丝状物,生长迅速。

支原体污染:隐蔽性强,需PCR或荧光染色检出。

 

建议:一旦发现污染,立即废弃污染样本并彻底清洁操作环境。

 

 

五、小贴士与经验分享

 

操作规范是第一位,勤洗手、正确穿戴实验服,操作中尽量减少气流与开口时间。

所有器材和试剂使用前都要预热至37°C,避免温度刺激细胞。

初期可多拍照留存细胞形态图,方便后续对比。

每次操作结束要及时清洁和紫外消毒超净台。

 

 

六、结语

 

细胞培养看似简单,实则处处藏着“学问”。想要培养出健康的细胞,除了掌握基本技术,更要有严谨的实验态度与细致的操作习惯。细胞就像实验室里的“宠物”,你用心呵护,它们才能健康成长,为科研提供可靠数据。

 

希望这篇基础教程能为正在入门的你提供一些帮助。如果你喜欢这类实验教学内容,欢迎关注我们,未来还会带来更多关于细胞实验、分子生物学、免疫检测等干货内容!