组织和细胞培养在生物医学研究的众多领域的重要工具。组织培养过程中的大多数步骤利用wateR,包括媒体和缓冲制剂和玻璃器皿洗涤。因此,水质可能在实验结果中发挥重要作用。这里介绍了心肌细胞分离和培养作为水污染对组织培养实验的潜在影响的说明。
内毒素是什么?
内毒素是大多数革兰氏阴性细菌的外膜的关键部件。它们是一类脂多糖(LPS)。内毒素分子包括长多糖链,其具有分子(O-抗原)和脂质组分(脂质A)的内毒特征,如图1所示。
图1。脂多糖的结构
基于细菌菌株,LPS分子量可以从5KDA到20kDA。在水溶液中,LPS形成大约一百万的囊泡或胶束,如图2所示。内毒素刺激巨噬细胞和吞噬细胞以产生促炎细胞因子。它们还会影响许多其他细胞类型的生长,功能和克隆效率,包括缺乏内毒素受体的细胞。
图2。胶束的例证
如何从水中去除内毒素
虽然超纯净水被认为是一种荒凉的环境,但它仍然可以覆盖一些内毒素产生的细菌。过滤或高压灭菌可用于通过高压灭菌或过滤除去细菌,但很少有灭菌方法可以破坏内毒素的其余部分。
BioPak™超滤盒包含如图3设计为去除内毒素,并从水等大分子薄的聚砜中空纤维。
超滤是一种压力驱动的纯化过程,其中水和低分子量物质渗透膜,而胶体,颗粒和大分子被保留。欧洲杯猜球平台图4显示了掺入水中的内毒素是如何通过超滤盒保留的。
大内毒素的量加入到超纯水(高达1,000EU / ml)中。两个“挑战”水和净化水(“输出”)使用鲎变形细胞溶解物测定(QCL-1000进行分析®生色LAL终点检测,Cambrex的公司,Walkersville的,MD,U.S.A)。用于除去大部分内毒素(大于99.9%)的超滤过程。什么时候BioPak™墨盒在正常情况下使用(无内毒素攻击),未检测到内毒素活性。
图3。示出了超滤中空纤维中的一个的横截面扫描电子显微镜(SEM)照片包含在BioPak ultrafiltra
图4。使用BioPak™超滤盒从水中移除内毒素
心肌文化 - 内毒素的作用对组织培养实用插图
心肌细胞的显著损失,心脏组织的肌肉细胞特征充血性心脏衰竭。使用心肌细胞心脏修复战略,目前正在研究和分离的心肌细胞是研究心脏肌肉的宝贵工具。
Cardiomyocytes were isolated from adult rat cardiac tissue after perfusion with Liberase™, a blend of collagenase and neutral protease (Blendzyme 3, Roche Applied Science, Mannheim, Germany) in Krebs-Henseleit buffer (Sigma- Aldrich, St. Louis, MO, U.S.A.).
在含有25mm HEPES的肝脏缓冲液中洗涤新近分离的室性心肌细胞,0.13mm氯化钠,氯化钾,5mm葡萄糖,1.2mm磷酸钾单磷酸,20g / L牛白蛋白和10mm 2,3-丁二烯的单肟(全部来自Sigma-Aldrich)。将细胞悬浮在最低基本培养基中并在层粘连蛋白涂覆的平板上镀。
超纯水含有非常少的离子(电阻率18.2MΩcm)和有机污染物的非常低的水平(总的有机碳<15ppb)用于制备用于缓冲器的培养和提取步骤。
- 水A:水通过离子交换纯化,活性炭,随后超滤在使用点[用简单®净水系统和一个Biopak™超过滤墨盒(EMD Millipore Corporation,Billerica,Ma,U.S.A.)]。只使用了新鲜生产的水。
- 水B:通过反渗透,离子交换和活性炭纯化的水[用Milli-U™水净化系统(EMD Millipore Corporation,Billerica,Ma,U.S.)]]。在使用前将该水储存在甲锭中,未通过超滤处理。
心肌细胞对体内的内毒素敏感(如在全身感染的情况下)和体外。测量储存在碳糖中的水中的细菌和内毒素水平。
细菌中的浓度约为4,000cfu / ml,内毒素浓度为8 eu / ml。新生产的超纯水中存在的内毒素水平低于市售内毒素检测试剂盒的检测限。当用新纯化和超滤水(水a)制备缓冲液时,获得许多可行的心肌细胞,如它们的细长和条纹形状所示,如图5所示。
然而,当在使用前储存纯水并未用超滤(水B)处理时,获得了很少的可行细胞。因此,水B中存在的内毒素水平足够高,以在隔离过程中对心肌细胞细胞具有有害影响。
图5。孤立心肌细胞的显微照片由DRS提供。C. PLIN和R. Zini
结论
高电阻率净化水(18.2MΩ.cm)具有低有机物含量(总的有机碳<15 PPB)和无内毒素应进行组织培养实验时使用。纯化后的水的贮存应避免作为水质可能降解和细菌污染,可能会发生,这会导致生产内毒素。
内毒素可引起细胞生长和形态明显的变化,因为是对于心肌细胞的情况下。他们也可能有更微妙的影响,只影响细胞的功能。不知不觉中内毒素污染的培养工作可能不仅会导致不准确或错误的结果,但也导致了时间,金钱和精力的损失。配售超滤柱在净水系统的使用点,将消除这种潜在的风险。
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水是在实验室中最常用的溶剂和经常构成性实验使用的溶液的质量的99%以上。在实验室中使用的水的质量因此对于进行的试验的成功是至关重要的。
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