飼養(yǎng):實驗動物需在SPF級(無特定病原體)環(huán)境中飼養(yǎng),避免攜帶微生物污染細胞;飼養(yǎng)環(huán)境溫度(22-25℃)、濕度(40%-60%)、光照周期(12h光/12h暗)需穩(wěn)定。
取材前確認:根據(jù)神經(jīng)元來源確定動物年齡(如海馬神經(jīng)元常用E18大鼠胚胎),取材前1天確認動物健康狀態(tài)(無腹瀉、脫毛等異常),并準備好euthanasia工具(如CO?麻醉裝置或頸椎脫臼工具,需符合倫理規(guī)范)。
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神經(jīng)元培養(yǎng)的試劑需保證無菌、低內(nèi)毒素,且需提前驗證批次穩(wěn)定性(尤其是血清、添加劑等關(guān)鍵成分)。
基礎(chǔ)培養(yǎng)基
常用:Neurobasal Medium(神經(jīng)細胞專用,維持神經(jīng)元存活能力強)、DMEM/F12(混合培養(yǎng)基,適用于部分外周神經(jīng)元)。
處理:若為粉末狀需無菌配制(用超純水溶解,磁力攪拌至完q溶解),經(jīng)0.22μm濾膜過濾除菌后分裝,4℃避光保存(避免反復凍融)。
血清與添加劑
血清:部分原代培養(yǎng)初期需添加胎牛血清(FBS,終濃度5%-10%)促進細胞貼壁,但純神經(jīng)元培養(yǎng)后期需去除血清(避免膠質(zhì)細胞過度增殖);需選擇低內(nèi)毒素(<10EU/ml)、批次穩(wěn)定的血清,分裝后-20℃保存。
神經(jīng)專用添加劑:
B27 Supplement(常用,含維生素、抗氧化劑等,支持神經(jīng)元存活和突觸形成,終濃度2%);
N2 Supplement(適用于部分神經(jīng)元,如多巴胺能神經(jīng)元,終濃度1%);
其他:谷氨酰胺(神經(jīng)元代謝必需,終濃度2mM,需單獨分裝避免降解)、神經(jīng)營養(yǎng)因子(如NGF、BDNF,根據(jù)神經(jīng)元類型添加,促進特異性存活)。
消化與解離試劑
消化酶:用于分解組織間的蛋白質(zhì)連接,分離單細胞。
胰蛋白酶(0.125%-0.25%,適用于大部分神經(jīng)組織,需用不含Ca²?、Mg²?的平衡鹽溶液配制);
木瓜蛋白酶(溫和,適用于敏感神經(jīng)元如海馬神經(jīng)元,需搭配DNase I(50-100μg/ml)減少細胞聚集);
膠原酶(用于纖維結(jié)締組織較多的外周神經(jīng)組織,如背根神經(jīng)節(jié))。
終止液:含血清的培養(yǎng)基(中和胰蛋白酶活性)或大豆胰蛋白酶抑制劑(STI,適用于無血清體系)。
平衡鹽溶液
用于洗滌組織、稀釋試劑,如PBS(不含Ca²?、Mg²?,避免影響消化酶活性)、HBSS(含葡萄糖,維持細胞活性),需無菌過濾,4℃保存。
抗生素與抗真菌劑
常用青霉素-鏈霉素混合液(終濃度100U/ml青霉素+100μg/ml鏈霉素),預防細菌污染;
若有真菌污染風險,可添加兩性霉素B(終濃度2.5μg/ml),但需注意其對神經(jīng)元的潛在毒性,建議僅短期使用。
培養(yǎng)皿包被液
神經(jīng)元貼壁能力弱,需提前包被培養(yǎng)器皿以促進貼壁和生長:
多聚賴氨酸(PDL,常用,濃度50-100μg/ml,促進細胞黏附,用無菌水配制后過濾除菌,4℃保存);
層粘連蛋白(Laminin,增強神經(jīng)元貼壁和突起延伸,常與PDL聯(lián)合使用,濃度10-20μg/ml,-20℃分裝保存,避免反復凍融)。
?。ㄈ┖牟呐c儀器準備
無菌耗材
培養(yǎng)器皿:培養(yǎng)皿(6cm/10cm)、培養(yǎng)板(6孔、24孔、96孔,根據(jù)實驗需求選擇)、玻璃爬片(如需免疫熒光染色)。
其他:無菌離心管(15ml、50ml)、移液管(1ml/5ml/10ml,建議使用無菌一次性吸管)、手術(shù)器械(解剖剪、解剖鑷、眼科剪/鑷,需精細且鋒利,避免損傷組織)。
處理:
一次性耗材:確認包裝完好、無菌(如標注“STERILE”),開封后僅在超凈臺內(nèi)使用;
重復使用器械:用去離子水洗凈后,高壓蒸汽滅菌(121℃,20min),或用75%酒精浸泡后灼燒滅菌(使用前冷卻,避免燙傷組織)。
關(guān)鍵儀器
無菌環(huán)境:超凈工作臺(提前30min開啟紫外燈消毒,用75%酒精擦拭臺面,通風后使用);
培養(yǎng)設備:CO?培養(yǎng)箱(提前1-2天調(diào)試參數(shù):溫度37℃±0.5℃,CO?濃度5%±0.5%,濕度≥95%,水箱加水(無菌去離子水或1%雙蒸水)防止干燥);
其他:離心機(需無菌轉(zhuǎn)頭,提前預冷至4℃)、倒置顯微鏡(用于觀察組織解離和細胞狀態(tài))、水浴鍋(37℃預熱試劑)、細胞計數(shù)板(或自動細胞計數(shù)儀)。
三、前期操作準備
試劑預熱與配制
基礎(chǔ)培養(yǎng)基、血清、消化酶等需提前從冰箱取出,在37℃水浴鍋預熱(避免高溫破壞成分),平衡至室溫;
完q培養(yǎng)基:按比例混合基礎(chǔ)培養(yǎng)基、血清、添加劑、抗生素(如100ml Neurobasal+2ml B27+1ml谷氨酰胺+1ml雙抗),無菌條件下配制,現(xiàn)配現(xiàn)用(剩余4℃保存,1周內(nèi)用完)。
培養(yǎng)器皿包被
步驟:無菌條件下,向培養(yǎng)皿/板中加入包被液(如PDL,覆蓋底部即可),37℃培養(yǎng)箱孵育1-2h(或4℃過夜);
后續(xù):棄去包被液,用無菌PBS洗滌2-3次,去除殘留包被液,晾干后立即使用(避免污染)。
無菌操作演練
操作人員需穿無菌實驗服、戴口罩、手套,袖口扎緊;
提前演練組織取材、解離的流程(如解剖工具的使用順序、離心轉(zhuǎn)速和時間控制),避免操作生疏導致細胞損傷或污染。
四、其他注意事項
污染預防:所有試劑瓶口、器械需用75%酒精消毒;超凈臺內(nèi)避免放置無關(guān)物品,操作時動作輕緩,避免揚塵;
時間控制:神經(jīng)元對缺氧、溫度變化敏感,從動物處死到細胞接種需控制在30-60min內(nèi),避免組織長時間暴露在體外;
備用方案:準備額外的試劑和培養(yǎng)器皿,以防出現(xiàn)污染、試劑失效等突發(fā)情況。