Wie kann eine Kontamination in der Zellkultur verhindert werden?

In diesem Artikel werden hauptsächlich häufige Arten der Zellkontamination vorgestellt.

Arbeitsbereich:

1. Ist die Absaughaube für die Zellkultur richtig aufgestellt?

2. Gibt es Luftströme oder Direkteintrittskanäle in dem Bereich, in dem sich die Abzugshaube für die Zellkultur befindet?

3. Ist die Werkbank sauber?

4. Sind nur die für das Experiment benötigten Gegenstände auf der Werkbank abgelegt?

5. 
   

6. Haben Sie die Werkbank vor Arbeitsbeginn mit 70 %igem Ethanol abgewischt?

7. Reinigen und desinfizieren Sie regelmäßig den Inkubator, den Kühlschrank, den Gefrierschrank und andere Laborgeräte?

Persönliche Hygiene:

1. Hast du deine Hände gewaschen?

2. Haben Sie persönliche Schutzausrüstung getragen?

3. Wenn Sie langes Haar haben, ist es dann zurückgebunden?

4. Verwenden Sie zum Umgang mit Flüssigkeiten eine Pipette?

5. Reagenzien und Kulturmedien

6. Haben Sie alle im Labor hergestellten Reagenzien, Medien und Lösungen mit geeigneten Methoden sterilisiert?

7. Haben Sie Behälter, Kulturflaschen, Kulturplatten und Kulturschalen von außen mit 70 %igem Ethanol abgewischt, bevor Sie sie auf die Arbeitsfläche stellen?

8. Haben Sie die Deckel von Reagenzflaschen, Kulturflaschen und anderen Behältern fest verschlossen, wenn sie nicht verwendet werden?

9. Sind alle Kulturplatten in sterilen, luftdichten Beuteln untergebracht?

10. Gibt es Anzeichen einer Verunreinigung der Reagenzien, wie Trübungen, schwebende Partikel, unangenehme Gerüche oder ungewöhnliche Farben? Wenn ja, haben Sie sie gereinigt oder entsorgt?

Betrieb:

1. Gehen Sie langsam und vorsichtig vor und achten Sie auf aseptische Techniken?

2. Haben Sie die Oberflächen von Pipetten, Reagenzflaschen und Kulturflaschen mit 70 %igem Ethanol abgewischt, bevor Sie sie in die Abzugshaube der Zellkultur stellen?

3. Haben Sie die Deckel mit der Vorderseite nach unten in den Arbeitsbereich gelegt?

4. Verwenden Sie zum Umgang mit Flüssigkeiten sterile Glaspipetten oder sterile Einwegpipetten aus Kunststoff?

5. Benutzen Sie sterile Pipetten nur einmal, um Kreuzkontaminationen zu vermeiden?

6. Haben Sie es vermieden, mit der Pipettenspitze nicht sterile Gegenstände, einschließlich der Außenkante des Flaschenhalsgewindes, zu berühren?

7. Wenn Flüssigkeit verschüttet wird, haben Sie diese sofort aufgesaugt und den Bereich mit 70 %igem Ethanol abgewischt?

Es ist zu beachten, dass die Platzierung und Anordnung der Gegenstände auf der Superclean-Bank sowie persönliche Hygiene wie lange Haare leicht übersehen werden. Zu viele Gegenstände auf der Superclean-Bank können den Luftstrom und den Luftdruck beeinträchtigen, daher muss jeder darauf achten.

„Kenne dich selbst und deinen Feind, und du wirst in hundert Schlachten niemals besiegt werden.“ Da wir wissen, wie wir eine Kontamination verhindern können, müssen wir auch wissen, wie wir sie identifizieren können. Schließlich müssen kontaminierte Zellen umgehend entsorgt werden, sonst wird es …

Die Kontamination von Zellkulturen wird hauptsächlich in zwei Kategorien unterteilt: chemische Verunreinigungen, wie z. B. Verunreinigungen in Kulturmedien, Serum und Wasser, Endotoxine, Weichmacher und Detergenzien; und biologische Kontaminanten wie Bakterien, Pilze, Hefen, Viren, Mykoplasmen und Kreuzkontaminationen anderer Zelllinien.

Bakterielle Kontamination:

Bakterien kommen in verschiedenen Formen vor, beispielsweise kugelförmig, stäbchenförmig und spiralförmig. Bakterien und Pilze bilden zusammen die am häufigsten vorkommenden biologischen Kontaminanten in der Zellkultur. Wenn Zellen mit Bakterien kontaminiert sind, kann dies häufig bereits nach ein bis zwei Tagen durch einfache Beobachtung mit bloßem Auge festgestellt werden, und der pH-Wert des Kulturmediums kann plötzlich sinken. Das Bild unten zeigt 293 mit E. coli kontaminierte Zellen, die als adhärente Zellen wachsen.

Pilzbefall:

Im Anfangsstadium der Pilzkontamination bleibt der pH-Wert des Kulturmediums stabil, aber wenn sich die Kontamination verschlimmert, steigt der pH-Wert schnell an, was zu einer Trübung des Mediums führt. Unter dem Mikroskop erscheinen die Hyphen oft als dünne Bündel, manchmal auch als dichte Sporenhaufen. Sporen können während der Ruhephase extrem rauen und ungünstigen Umgebungen standhalten. Wenn daher eine Pilzkontamination auftritt, müssen die Zellen umgehend entsorgt werden, um eine großflächige Kontamination im Inkubator zu verhindern.

Hefe-Kontamination:

Ähnlich wie bei einer bakteriellen Kontamination trübt sich das Kulturmedium bei einer Kontamination mit Hefe ein, insbesondere im Spätstadium der Kontamination. Der pH-Wert des Kulturmediums ändert sich nach einer Kontamination mit Hefe kaum und steigt nur bei starker Kontamination an. Unter dem Mikroskop erscheint Hefe als einzelne ovale oder kugelförmige Partikel, von denen einige Tochterzellen bilden können. Das Bild unten zeigt 293 mit Hefe kontaminierte Zellen.

Viruskontamination:

Viren haben eine extrem geringe Größe, was es schwierig macht, sie aus den in der Zellkultur verwendeten Reagenzien zu erkennen und zu entfernen. Da die meisten Viren sehr strenge Anforderungen an ihre Wirte stellen, haben sie im Allgemeinen keine schädlichen Auswirkungen auf Zellkulturen anderer Wirtsspezies als ihrer eigenen. Allerdings kann die Verwendung von mit Viren infizierten Zellkulturen eine ernsthafte Gesundheitsgefährdung für Versuchsteilnehmer darstellen.

Mykoplasmen-Kontamination:

Mykoplasmen gelten als der kleinste sich selbst reproduzierende Organismus. Aufgrund seiner extrem geringen Größe ist der Nachweis von Mykoplasmen sehr schwierig und es gibt oft keine offensichtlichen Anzeichen einer Infektion, es sei denn, die Dichte ist sehr hoch. Einige Mykoplasmen können sogar in Zellkulturen bestehen bleiben, ohne zum Zelltod zu führen, sie können jedoch das Verhalten und den Stoffwechsel von Zellen im Kultursystem verändern. Zu den möglichen Manifestationen einer chronischen Mykoplasmeninfektion gehören eine Abnahme der Zellproliferationsrate, eine Abnahme der Kerndichte und eine Zellaggregation in Suspensionskulturen. Die wirksamsten Methoden zum Nachweis einer Mykoplasmenkontamination sind Fluoreszenzfärbung, ELISA, PCR, Immunfärbung, radiologische Selbstentwicklung oder mikrobiologische Bestimmungstechniken zur regelmäßigen Prüfung der Kultur.

Kreuzkontamination:

Obwohl sie nicht so häufig vorkommt wie eine mikrobielle Kontamination, ist eine weit verbreitete Kreuzkontamination zwischen vielen Zelllinien und schnell wachsenden Zelllinien wie HeLa-Zellen ein klares Problem. Die Beschaffung von Zelllinien aus seriösen Zellbanken, die regelmäßige Überprüfung der Zelllinieneigenschaften und die Anwendung guter aseptischer Techniken sind herkömmliche Methoden zur Vermeidung von Kreuzkontaminationen.

Einsatz von Antibiotika:

Antibiotika sollten nicht routinemäßig in Zellkulturen eingesetzt werden, da ihr übermäßiger Einsatz die Entwicklung antibiotikaresistenter Stämme fördern und zu einer dauerhaften, geringen Kontamination führen kann. Sobald Antibiotika entfernt werden, kann sich diese geringe Kontamination schließlich zu einer großflächigen Kontamination entwickeln, und die fortgesetzte Verwendung von Antibiotika kann auch Mykoplasmeninfektionen und andere Arten von Kontaminationen verschleiern. Daher können Antibiotika nur als letztes Mittel gegen eine Kontamination eingesetzt werden und sollten nur für kurze Zeit eingesetzt und so schnell wie möglich entfernt werden.