支原体是一类细菌,由于缺乏细胞壁,具有灵活的膜结构。这使得支原体的形态多变,很难在高倍显微镜下识别。并且能够抵抗压力、温度、渗透压和脱水,对许多针对细胞壁合成的常见抗*素具有抗性。它们的体积非常小,直径通常在0.15~0.3μm,因此能够轻易地穿过过滤系统。支原体能在哺乳动物细胞培养中可以高浓度生长,而不引起明显的混浊或其他可见的污染迹象。
支原体通过特殊的前端细胞器与宿主细胞结合。支原体前端细胞器富含粘附素,可以附着在真核细胞上并穿透宿主细胞。支原体缺乏刚性细胞壁,可能有助于其与宿主细胞膜融合,并交换其膜和细胞质成分。支原体的对细胞的毒性包括支原体侵袭性、分泌的致病酶和一些膜成分等都能够有效地侵犯宿主。
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支原体预防的实验步骤主要包括以下几个方面:
1. 无菌操作技术:在细胞培养过程中,严格遵守无菌操作规程,包括穿戴适当的实验服、手套,使用无菌工具和耗材。
2. 环境控制:保持实验室环境清洁,定期消毒工作台和实验室表面,使用层流罩或生物安全柜进行细胞操作。
3. 细胞培养基和试剂的无菌过滤:所有加入到细胞培养基中的试剂和补充物,如血清、抗*素等,都应通过无菌过滤以去除支原体。
4. 细胞培养基和试剂的检测:在添加到细胞培养物之前,对新的细胞培养基和试剂进行支原体检测,以确保它们没有被污染。
5. 定期检测:即使采取了预防措施,也应定期对细胞培养物进行支原体检测,以确保及时发现并处理潜在的污染。
6. 避免交叉污染:避免从一个细胞培养物到另一个的交叉污染,使用的移液器和工具,避免在不同细胞培养物之间重复使用。
7. 细胞培养物的筛选:使用已知无支原体污染的细胞株进行实验,或者在开始实验前对细胞株进行筛选。
8. 使用预防性试剂:在某些情况下,可以在细胞培养过程中添加特定的预防性试剂,如支原体预防剂,以降低污染风险。
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支原体去除的原理通常涉及以下几个方面:
1. 抗*素作用:使用特定的抗*素制剂来抑制支原体的生长和繁殖。例如,含有喹诺酮类、四环素衍生物类和大环内酯类抗*素的混合制剂,这些抗*素能够抑制支原体的DNA和蛋白合成。
2. 破坏细胞膜:支原体去除剂中的抑菌肽(AMPs)成分通过破坏支原体细胞膜的完整性,导致支原体细胞死亡。
3. 抑制DNA复制:支原体去除剂通过抑制支原体DNA回旋酶活性,有效抑制支原体DNA的复制,从遗传物质着手彻底杀灭支原体。
4. 协同作用:某些支原体去除剂利用抑菌肽(AMPs)和穿膜肽(CPPs)的协同作用来除去支原体,穿膜肽能够帮助抑菌肽更有效地穿透细胞膜,增强其杀灭支原体的能力。
支原体检测中的PCR法和LAMP方法各有其优势和劣势,以下是两种方法的比较:
PCR法
优势:
1.高灵敏度:PCR法可以扩增支原体DNA,具有很高的灵敏度。
2.操作简便:PCR操作相对简单,结果准确,速度快,通常3个小时左右即可得到结果。
3.可靠性:PCR法已成为日常细胞培养维护的可靠方法,是细胞样本库保护细胞的方法。
劣势:
1. 样品量需求:相对于某些快速检测方法,PCR可能需要较多的样品量。
2. 检测周期:尽管PCR法相对快速,但在某些情况下,检测周期可能较长。
LAMP法
优势:
1. 设备简单:只需要一个稳定的恒温环境,如恒温水浴或热拟温器,不需要复杂的温度控制设备。
2. 高特异性:LAMP技术采用多个特异性引物,提供了较高的特异性。
3. 结果可视化:LAMP扩增产物可形成肉眼观察的颜色产物,有助于直接观察扩增结果。
劣势:
1. 引物设计复杂:需要设计多个引物,包括外部引物、内部引物和环引物,引物设计较为复杂。
2. 避免污染:由于没有封闭系统,避免污染造成的假阳性是一个问题。
支原体检测PCR法和LAMP方法的优劣势比较。
细胞培养中,需要去除支原体的污染:支原体污染是细胞培养中 普遍的问题之一,细胞库中或正在使用的细胞中,支原体的污染率约为15%-35%。并对培养细胞的生理和代谢造成诸多影响:
01/ 争夺营养 – 阻碍细胞生长和增殖
02/ 改变蛋白质、RNA 或 DNA 合成的水平
03/ 改变基因表达、细胞信号传导和形态
04/ 损害膜和细胞器
05/ 导致突变和染色体变化
06/ 时间、金钱和有价值的细胞丢失,耽误研究时间
07/ 实验结果的不可靠性,实验结果的重复性 降低
08/ 生物安全问题
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根据提供的信息,支原体去除试剂是一种混合制剂,通过抑制DNA和支原体生长所必须的相关蛋白合成来取得良好的支原体清*效果,同时对细胞无伤害。它被设计为对细胞毒性小,不影响后续的细胞实验,包括细胞活力检测和细胞转染等。这表明使用支原体去除试剂去除支原体后,理论上不应该对细胞的转染效率产生负面影响。
此外,支原体污染本身会对细胞的转染效率产生负面影响。研究表明,与未污染的细胞相比,支原体污染的细胞转染后具有较低的基因表达水平。因此,去除支原体后,可以预期细胞的转染效率会得到改善,因为移除了影响细胞正常功能的污染物。
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