將貼壁細(xì)胞轉(zhuǎn)化為懸浮細(xì)胞是細(xì)胞培養(yǎng)中的常見(jiàn)操作,尤其在需要大規(guī)模擴(kuò)增、收獲細(xì)胞或進(jìn)行特定實(shí)驗(yàn)(如流式細(xì)胞術(shù)、疫苗生產(chǎn))時(shí)。這一過(guò)程的核心是通過(guò)酶消化、機(jī)械吹打或物理方法使細(xì)胞脫離培養(yǎng)瓶壁,并調(diào)整培養(yǎng)條件以維持其懸浮生長(zhǎng)狀態(tài)。以下是具體步驟和注意事項(xiàng):
一、轉(zhuǎn)化方法:根據(jù)細(xì)胞類型選擇策略
1. 酶消化法(適用于大多數(shù)貼壁細(xì)胞)
步驟:
棄去原培養(yǎng)基,用PBS或無(wú)鈣鎂緩沖液清洗細(xì)胞1-2次,去除血清(血清會(huì)抑制酶活性)。
加入適量消化酶(如0.25%胰蛋白酶-EDTA溶液),37℃孵育1-5分鐘(時(shí)間因細(xì)胞類型而異)。
觀察細(xì)胞形態(tài):當(dāng)細(xì)胞變圓、間隙增大時(shí),立即加入含血清的培養(yǎng)基終止消化。
輕輕吹打:用移液管或細(xì)胞刮刀將細(xì)胞從瓶壁吹下,形成單細(xì)胞懸液。
離心收集:1000-1200rpm離心5分鐘,棄上清,用無(wú)血清或低血清懸浮培養(yǎng)基重懸細(xì)胞。
適用細(xì)胞:HeLa、293T等常規(guī)貼壁細(xì)胞。
注意事項(xiàng):
避免過(guò)度消化導(dǎo)致細(xì)胞損傷。
某些細(xì)胞(如神經(jīng)元)對(duì)酶敏感,需縮短消化時(shí)間或改用溫和酶(如Accutase)。
2. 機(jī)械吹打法(適用于脆弱細(xì)胞)
步驟:
用PBS清洗細(xì)胞后,直接加入少量無(wú)血清培養(yǎng)基。
用細(xì)口移液管沿瓶壁緩慢吹打,利用機(jī)械力使細(xì)胞脫落。
收集懸液,離心后重懸。
適用細(xì)胞:原代細(xì)胞、干細(xì)胞等對(duì)酶敏感的細(xì)胞。
注意事項(xiàng):
吹打力度需均勻,避免產(chǎn)生泡沫導(dǎo)致細(xì)胞損傷。
可結(jié)合低濃度酶(如0.05%胰酶)輔助。
3. 物理方法(如刮刀法)
步驟:
用細(xì)胞刮刀沿瓶壁輕輕刮取細(xì)胞,形成懸液。
離心后重懸于懸浮培養(yǎng)基。
適用細(xì)胞:粘附較松的細(xì)胞(如某些腫瘤細(xì)胞系)。
注意事項(xiàng):
刮刀需無(wú)菌,操作輕柔以減少細(xì)胞破碎。
二、懸浮培養(yǎng)條件優(yōu)化
1. 培養(yǎng)基選擇
無(wú)血清/低血清培養(yǎng)基:如SFM(Serum-Free Medium)、CDM(Chemically Defined Medium),可減少細(xì)胞貼壁傾向。
添加生長(zhǎng)因子:如EGF、bFGF等,維持細(xì)胞增殖(尤其適用于干細(xì)胞)。
調(diào)整葡萄糖/谷氨酰胺濃度:滿足懸浮細(xì)胞代謝需求。
2. 培養(yǎng)容器與條件
使用旋轉(zhuǎn)瓶或攪拌瓶:通過(guò)持續(xù)旋轉(zhuǎn)或攪拌防止細(xì)胞沉淀,促進(jìn)均勻生長(zhǎng)。
控制轉(zhuǎn)速:50-100rpm(根據(jù)細(xì)胞類型調(diào)整),避免過(guò)高導(dǎo)致細(xì)胞損傷。
氣體環(huán)境:5% CO?,必要時(shí)補(bǔ)充氧氣(如某些原代細(xì)胞需高氧)。
3. 細(xì)胞密度控制
初始接種密度:1×10?-1×10? cells/mL,避免密度過(guò)低導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。
定期傳代:當(dāng)細(xì)胞密度達(dá)2-4×10? cells/mL時(shí),按1:2-1:4比例傳代。
三、關(guān)鍵注意事項(xiàng)
細(xì)胞類型差異:
腫瘤細(xì)胞系(如Jurkat、K562):天然懸浮生長(zhǎng),轉(zhuǎn)化簡(jiǎn)單。
原代細(xì)胞(如成纖維細(xì)胞):需逐步適應(yīng)懸浮環(huán)境,可能需添加基質(zhì)膠或聚合物支架。
干細(xì)胞(如iPSC):需使用特定無(wú)血清培養(yǎng)基(如mTeSR1)和低粘附培養(yǎng)板。
避免細(xì)胞聚集:
添加抗結(jié)塊劑(如0.1%甲基纖維素)或使用低粘附培養(yǎng)板。
定期輕柔吹打懸液。
功能驗(yàn)證:
轉(zhuǎn)化后檢測(cè)細(xì)胞活力(臺(tái)盼藍(lán)染色)、增殖能力(CCK-8)及功能標(biāo)記物(如流式檢測(cè)表面抗原)。
四、應(yīng)用場(chǎng)景示例
疫苗生產(chǎn):Vero細(xì)胞懸浮培養(yǎng)用于病毒擴(kuò)增。
CAR-T細(xì)胞制備:T細(xì)胞激活后需懸浮擴(kuò)增。
藥物篩選:懸浮細(xì)胞(如HL-60)適用于高通量篩選。
五、常見(jiàn)問(wèn)題解決
細(xì)胞貼壁:檢查培養(yǎng)基是否含血清或基質(zhì)成分,調(diào)整攪拌速度。
細(xì)胞死亡:降低消化酶濃度或時(shí)間,優(yōu)化培養(yǎng)基成分。
細(xì)胞聚集:增加抗結(jié)塊劑濃度或使用磁力攪拌器。
通過(guò)合理選擇轉(zhuǎn)化方法、優(yōu)化培養(yǎng)條件并嚴(yán)格監(jiān)控細(xì)胞狀態(tài),可高效實(shí)現(xiàn)貼壁細(xì)胞向懸浮細(xì)胞的轉(zhuǎn)化,為后續(xù)實(shí)驗(yàn)或生產(chǎn)提供穩(wěn)定細(xì)胞源。