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：
- 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。
- 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。
- 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：
- 在超净工作台中，将培养瓶取出并观察细胞状态。
- 用无菌移液器吸出旧培养液。
- 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。
- 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：
- 吸去培养液，用PBS洗涤1-2次。
- 加入适量胰酶，37°C消化1-3分钟。
- 观察细胞是否脱落（显微镜下呈圆形并漂浮）。
- 加入新鲜培养基终止消化。
- 收集细胞，轻轻打匀，根据比例（如1:3）接种到新培养瓶中。
- 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：
- 收集状态良好的细胞，离心后去除培养基。
- 用冻存液（90% FBS + 10% DMSO）重悬细胞。
- 装入冻存管，慢速降温（建议使用程序降温盒），-80°C过夜。
- 第二天转入液氮罐长期保存。
复苏步骤：
- 将冻存管从液氮中取出，立即放入37°C水浴快速融化。
- 加入预热培养基，离心去除DMSO。
- 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
- 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。
- 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。
- 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！