换培养基就团灭?iPSC无痛转换培养环境操作指南
本文将聚焦iPSC驯化,手把手教你如何在细胞的培养过程中,无缝切换到新的培养基!
诱导多能干细胞(iPSC)具有分化为人体任何细胞类型的潜力,在科研和临床应用领域前景广阔。在iPSC的培养过程中,常因研究或生产需求,需将其从一种培养基转移到另一种培养基,如在维持其未分化状态的条件下更换不同品牌或配方的维持培养基。但iPSC对培养环境敏感,直接转移培养体系易导致细胞应激、分化甚至死亡。
因此,驯化iPSC细胞至关重要,它能让iPSC逐步适应新环境,维持其多能性、增殖能力及未分化状态,为后续实验和应用奠定良好基础。
培养基选择
明确起始和目标培养基。起始培养基要能维持iPSC未分化状态与多能性,如新葡萄新京威尼斯游戏OriCell®自研的iPSC完全培养基(货号HUIPS-90011,文末开放免费试用申请);目标培养基则依后续实验或生产要求选,若用于特定细胞分化,选含相应诱导因子的培养基。同时,了解两种培养基成分差异,包括生长因子、营养物质、添加剂等,以便在驯化中调整。
起始细胞状态评估
挑选生长良好、未分化且无污染的iPSC进行驯化。在显微镜下,未分化iPSC集落边缘清晰、细胞紧密排列、折光性强。还可通过检测多能性标志物(如Oct4、Sox2、Nanog等)的表达来确认细胞状态,常用免疫荧光染色、流式细胞术或实时定量PCR等方法。
实验材料准备
准备好细胞培养皿、移液管、离心机、显微镜等常规细胞培养器材,以及消化液(如Accutase、EDTA消化液等)、PBS缓冲液等试剂。
- P1 Day 1 (起始点):细胞生长于原培养基A中,状态良好(>80%汇合,形态典型)。
- P1 Day 2 (25%新培养基):小心吸弃旧培养基。加入混合培养基:75%旧培养基 (A) + 25%新培养基 (B)。 轻柔混匀。显微镜下观察细胞形态,应无明显变化。
- P1 Day 3 (50%新培养基):吸弃旧液。加入混合培养基:50% A + 50% B。观察细胞,应保持良好形态,边缘光滑,核质比高。
- P1 Day 4 (50%新培养基);细胞传至P2,加入混合培养基重悬细胞并接种:50% A + 50% B。密切观察(警惕边缘粗糙、空泡出现)。
- P2 Day 1 (50%新培养基):吸弃旧液。加入混合培养基:50% A + 50% B。观察细胞,应保持良好形态,边缘光滑,核质比高。
- P2 Day 2 (75%新培养基):吸弃旧液。加入混合培养基:25% A + 75% B。观察细胞,应保持良好形态,边缘光滑,核质比高。
- P2 Day 3 (100%新培养基):吸弃旧液。加入培养基B。细胞应已基本适应,形态稳定。
- P2 Day4 (100%新培养基):细胞基本适应新环境,即可使用培养基B进行以后的传代培养。
iPSC细胞的驯化基本经历2个代次即可完成
04 iPSC细胞状态变化的观察与关键检测指标
形态学观察(每日必做)
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健康标志:细胞贴壁牢固,边缘清晰光滑,胞体饱满,核大核仁明显,克隆边缘紧密,克隆内细胞均一。
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预警信号:细胞变圆、脱落、边缘粗糙、出现大量空泡、细胞碎片增多、克隆松散解体——这些都是不适应或应激的表现!需暂停或回退梯度。
存活率与增殖监测
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台盼蓝染色:定期(如每次换液后24小时)检测死细胞比例。存活率应保持在>90%,且无明显下降趋势。
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汇合度评估:观察细胞增殖速度是否在换入更高比例培养基B后出现明显减缓。
多能性标志物检测 (驯化终点验证)
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免疫荧光染色:在完全转换到培养基B并稳定生长1-2代后,检测核心多能性蛋白:OCT4,SOX2,NANOG,SSEA-4,TRA-1-60。阳性表达率应与驯化前在培养基A中相当(通常要求>90%)。
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qPCR:检测多能性基因(OCT4,SOX2,NANOG,REX1等)的表达水平,确保未发生显著下调。
核型分析(长期稳定性)
对于长期在培养基B中培养的iPSC,应定期进行G显带核型分析,确认未发生染色体异常(尤其是在转换培养基后)。
1. 操作轻柔:在更换培养基、洗涤细胞和传代过程中,动作要轻柔,避免对细胞造成物理损伤,影响细胞状态。
2. 无菌操作:整个驯化过程需严格遵守无菌操作规范,防止微生物污染,污染可能导致细胞生长异常甚至实验失败 。
3. 密切观察:每天密切观察细胞状态,及时发现细胞形态、生长速度、标志物表达等方面的变化。对异常情况详细记录并分析,迅速调整驯化策略。
4. 设置对照:建议设置平行对照实验,一组细胞在原起始培养基中培养,作为对照,用于比较驯化组细胞状态变化,更准确评估驯化效果 。
通过上述温和、逐步的驯化过程,密切观察细胞状态变化并及时检测,能帮助iPSC顺利从一种培养基过渡到另一种培养基,维持良好细胞状态,为后续实验和应用提供优质细胞资源。
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