細胞體外培養用水中水的質量要求
提起細胞體外培養實驗,每個經歷過的實驗者都會有這樣的領悟吧,
細胞虐我千百遍,我待細胞如初戀。
明明小心翼翼的操作,
細胞總會莫名其妙的被污染了!
莫名其妙的掛掉啦!
到底怎么回事呢?
其實造成細胞污染的因素不單單是微生物,培養環境中所摻雜的物質也可能會影響細胞的生長。水是細胞賴以生存的主要環境,營養物質和代謝產物都必須溶解在水中,才能為細胞吸收和排泄。對于體外培養的細胞來說,水是所有細胞培養液和試劑中最簡單、但也是最重要的組分。所以,細胞培養對水的質量要求較高,培養用水中如果含有一些雜質,即使含量極微,有時也會影響細胞的存活和生長,甚至導致細胞死亡。
水中的雜質對水質有不同影響:
1.離子——平衡滲透壓;一些重金屬 (Cadmium)對細胞毒害大,即便劑量很低 (< 0.1 ppb);
2.微生物——污染,改變微環境如pH,影響增殖,死后釋放內毒素等;
3.內毒素——改變細胞外形、活化細胞、促進或抑制細胞分裂、影響細胞附著等;
4.有機物——影響細胞的生長狀態。
水質評價常用的指標:
1. 電阻率(electrical resistivity)
衡量實驗室用水導電性能的指標,單位為MΩ?cm,隨著水內無機離子的減少電阻數值逐漸變大。
2. 異體菌落數(Heterotrophic bacteria count,HBC)
衡量實驗室用水微生物的指標,單位為cfu/mL。
3. 有機物(Total Organic Carbon ,TOC)
水中碳的濃度,反映水中可氧化的有機化合物的含量,可間接反映出水中細菌和內毒素含量的高低。單位為ug/L或ppb。
4. 內毒素(Endotoxin)
革蘭氏陰性細菌的脂多糖細胞壁碎片,又稱之為“熱原”,單位EU/mL。
參考國際標準化組織的實驗室純水規范ISO3696,美國CLSI和ASTM D1193的試劑純水規范,我國GBT6682和GBT 30301的試驗用水指導,《實驗細胞資源的描述標準與管理規范》用水指導,結合多年的實驗操作經驗,總結出細胞培養用水對水質的要求。
細胞培養對水質的要求:
1.一定要無菌:HBC < 0.01 cfu/mL
2.無蛋白及核酸酶和內毒素:無內毒素或無熱源<0.03EU/mL
3.阻礙細胞生長的有機物含量要低:TOC <5 ppb
4.去除離子含量:電阻率≥18 MΩ?cm(@25℃)
細胞體外培養用水中純水機的配置要求
細胞培養過程中,各種培養液和試劑的配制用水均需要經過嚴格的純化處理,不含離子和其他的雜質,即使是儲存試劑的玻璃器皿,在自來水沖洗過后也應用超純水漂洗三次以上。目前,市場上供應的純水裝置種類較多,比如自來水進水同時制備二級純水和超純水的上海樂楓Genie一體化純水裝置,可以由自來水進水通過預處理柱P Pack、反滲透柱RO Pack及EDI(連續電流電去離子)模塊等純化后達到二級純水,儲存于水箱中以滿足日常的清洗應用;水箱中的水再經過U Pack超純化柱去離子,紫外燈照射殺菌并降低有機物含量,最后經終端濾器RephiBio過濾,以獲得無菌、無熱源、無核酸酶的超純水。

Genie G 水路圖
要想達到細胞培養用水的水質要求,純水機的配置非常關鍵,帶有消毒模塊的純水水箱、終端過濾器、取水水質的實時監測等配置都關系著產水水質是否達標。
純水的儲存對保持純水的質量是至關重要的,由于周圍環境和空氣中的二氧化碳更容易使水污染改變其pH,所以儲存水的容器要盡量密封,避免和外界過多接觸,抑制微生物生長。如Genie純水設備可以提供的純水水箱帶有紫外消毒模塊和去除二氧化碳的過濾器,能夠最大限度的保證水箱內的純水水質。

水箱空氣過濾器(含CO2吸附劑) 200/350L 水箱空氣過濾器

主控屏顯示水箱水循環狀態