目前有 210 +种不同种类的支原体分布于人类、动物、昆虫和植物中,其中 20 +种在细胞培养中被发现为污染物。支原体在实验室中的传播来源多种多样,主要来源包括实验室人员、胎牛血清(FBS)或新生牛血清(NBS)、以及由猪来源的胰蛋白酶溶液。此外,来自其他实验室或商业供应商的细胞培养物、培养基、污染的试剂;非无菌供应品、培养基和溶液;实验室人员;培养箱;液氮;空气颗粒和气溶胶;抗*素的过度使用;细胞培养器皿的不正确密封;以及其他的支原体细胞培养物等都可能成为支原体的传播途径。
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支原体检测的样本既可以是细胞,也可以是培养基。在细胞培养中,支原体污染是常见的问题,因此需要对细胞和培养基进行检测。细胞库、病毒种子批、对照细胞以及临床用细胞等都需要进行支原体检查,这通常包括培养法和指示细胞培养法(DNA染色法)。同时,病毒类疫苗的病毒收获液、原液也采用培养法检查支原体,必要时,也可以采用指示细胞培养法筛选培养基。
此外,支原体检测的培养基推荐使用支原体肉汤培养基和精氨酸支原体肉汤培养基等,这些培养基可用于检测药品和生物制品中的支原体。在进行支原体检测时,需要取培养物样品接种到适宜支原体生长的微生物培养基或琼脂平板上。
因此,支原体检测的样本既可以是细胞,也可以是培养基,具体取决于检测的目的和方法。
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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。
qPCR法,即定量聚合酶链式反应(Quantitative Polymerase Chain Reaction)法,是一种高度灵敏和特异的分子生物学技术,用于检测和定量DNA序列。在支原体检测中,qPCR法的原理主要包括以下几个步骤:
1. DNA提取:首先从待测样本中提取DNA,这可能包括细胞培养上清液或组织样本中的支原体DNA。
2. 设计特异性引物:针对支原体的保守DNA序列,如16S rRNA基因,设计特异性的DNA引物。
3. 荧光标记探针:使用荧光标记的探针,该探针与目标DNA序列互补,能够在PCR扩增过程中与扩增的DNA结合。
4. Ct值确定:Ct值(阈值循环数)是指在PCR反应中,荧光信号强度超过预定阈值的循环次数。Ct值越低,表示样本中支原体DNA的量越多。
5. 定量分析:通过标准曲线法或相对定量法,将Ct值转换为支原体DNA的定量结果。
qPCR法的优势在于其高灵敏度和特异性,能够检测到非常低水平的支原体污染,并且可以在短时间内提供结果,这对于需要快速检测的生物制品生产和细胞培养质量控制非常重要
为什么要去除支原体?
支原体的预防可通过以下方式:
1. 控制污染源:通过定期检测和去除细胞培养中的支原体污染,确保细胞培养体系内无支原体存在,从而获得准确有效的实验数据。
2. 改善无菌操作技术:通过提高实验人员的操作技术和意识,避免在细胞培养过程中引入支原体污染。
3. 使用无菌设备和耗材:使用无菌的细胞培养设备和耗材,如无菌培养基、血清等,减少支原体污染的风险。
4. 定期消毒和清洁:对实验室环境进行定期的消毒和清洁,包括工作台、培养箱等,以减少支原体的潜在污染。
5. 使用预防性试剂:使用专门针对支原体的预防性试剂,如加入细胞培养基中的预防剂、超净台喷雾、水浴锅预防和细胞培养箱水盘预防等,以预防支原体污染。
6. 提高实验室人员对支原体污染的认识:通过科普教育和培训,提高实验室人员对支原体污染的认识和预防意识。
7. 建立严格的实验室管理规程:制定并执行严格的实验室管理规程,包括样本处理、废物处理、设备维护等,以降低支原体污染的风险。
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qPCR法,即定量聚合酶链式反应(QuantitativePolymeraseChainReaction)法,在支原体检测中的应用主要体现在以下几个方面:
1. 快速定性检测:qPCR法可以快速检测生产原料、细胞库、病毒种子、病毒或细胞收获液、治*用细胞中潜在的支原体污染。
2. 临床样本检测:qPCR法可用于检测实验室样本及临床样本中的支原体,具有快速、特异性强、灵敏度高、稳定性好等优点。
3. 监管要求:基于TaqMan的qPCR测定专门针对检测细胞治*和复杂生物生产样本中的支原体而开发,其性能满足或超出监管要求,如10CFU/mL。
4. 药物质量控制:qPCR法提供早期检测支原体污染的方法,适用于药物质量控制,具有快速、高度特异性、灵敏性,并符合国际准则。
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