將貼壁細胞轉化為懸浮細胞是細胞培養中的常見操作,尤其在需要大規模擴增、收獲細胞或進行特定實驗(如流式細胞術、疫苗生產)時。這一過程的核心是通過酶消化、機械吹打或物理方法使細胞脫離培養瓶壁,并調整培養條件以維持其懸浮生長狀態。以下是具體步驟和注意事項:
一、轉化方法:根據細胞類型選擇策略
1. 酶消化法(適用于大多數貼壁細胞)
步驟:
棄去原培養基,用PBS或無鈣鎂緩沖液清洗細胞1-2次,去除血清(血清會抑制酶活性)。
加入適量消化酶(如0.25%胰蛋白酶-EDTA溶液),37℃孵育1-5分鐘(時間因細胞類型而異)。
觀察細胞形態:當細胞變圓、間隙增大時,立即加入含血清的培養基終止消化。
輕輕吹打:用移液管或細胞刮刀將細胞從瓶壁吹下,形成單細胞懸液。
離心收集:1000-1200rpm離心5分鐘,棄上清,用無血清或低血清懸浮培養基重懸細胞。
適用細胞:HeLa、293T等常規貼壁細胞。
注意事項:
避免過度消化導致細胞損傷。
某些細胞(如神經元)對酶敏感,需縮短消化時間或改用溫和酶(如Accutase)。
2. 機械吹打法(適用于脆弱細胞)
步驟:
用PBS清洗細胞后,直接加入少量無血清培養基。
用細口移液管沿瓶壁緩慢吹打,利用機械力使細胞脫落。
收集懸液,離心后重懸。
適用細胞:原代細胞、干細胞等對酶敏感的細胞。
注意事項:
吹打力度需均勻,避免產生泡沫導致細胞損傷。
可結合低濃度酶(如0.05%胰酶)輔助。
3. 物理方法(如刮刀法)
步驟:
用細胞刮刀沿瓶壁輕輕刮取細胞,形成懸液。
離心后重懸于懸浮培養基。
適用細胞:粘附較松的細胞(如某些腫瘤細胞系)。
注意事項:
刮刀需無菌,操作輕柔以減少細胞破碎。
二、懸浮培養條件優化
1. 培養基選擇
無血清/低血清培養基:如SFM(Serum-Free Medium)、CDM(Chemically Defined Medium),可減少細胞貼壁傾向。
添加生長因子:如EGF、bFGF等,維持細胞增殖(尤其適用于干細胞)。
調整葡萄糖/谷氨酰胺濃度:滿足懸浮細胞代謝需求。
2. 培養容器與條件
使用旋轉瓶或攪拌瓶:通過持續旋轉或攪拌防止細胞沉淀,促進均勻生長。
控制轉速:50-100rpm(根據細胞類型調整),避免過高導致細胞損傷。
氣體環境:5% CO?,必要時補充氧氣(如某些原代細胞需高氧)。
3. 細胞密度控制
初始接種密度:1×10?-1×10? cells/mL,避免密度過低導致細胞凋亡。
定期傳代:當細胞密度達2-4×10? cells/mL時,按1:2-1:4比例傳代。
三、關鍵注意事項
細胞類型差異:
腫瘤細胞系(如Jurkat、K562):天然懸浮生長,轉化簡單。
原代細胞(如成纖維細胞):需逐步適應懸浮環境,可能需添加基質膠或聚合物支架。
干細胞(如iPSC):需使用特定無血清培養基(如mTeSR1)和低粘附培養板。
避免細胞聚集:
添加抗結塊劑(如0.1%甲基纖維素)或使用低粘附培養板。
定期輕柔吹打懸液。
功能驗證:
轉化后檢測細胞活力(臺盼藍染色)、增殖能力(CCK-8)及功能標記物(如流式檢測表面抗原)。
四、應用場景示例
疫苗生產:Vero細胞懸浮培養用于病毒擴增。
CAR-T細胞制備:T細胞激活后需懸浮擴增。
藥物篩選:懸浮細胞(如HL-60)適用于高通量篩選。
五、常見問題解決
細胞貼壁:檢查培養基是否含血清或基質成分,調整攪拌速度。
細胞死亡:降低消化酶濃度或時間,優化培養基成分。
細胞聚集:增加抗結塊劑濃度或使用磁力攪拌器。
通過合理選擇轉化方法、優化培養條件并嚴格監控細胞狀態,可高效實現貼壁細胞向懸浮細胞的轉化,為后續實驗或生產提供穩定細胞源。