小鼠胚胎干细胞(ES细胞)培养实验步骤通常包括细胞复苏、一般培养、细胞传代、冻存以及体外分化等关键环节。以下是对这些步骤的详细阐述:
一、细胞复苏
1.从液氮中取出一管冻存的小鼠胚胎干细胞。
2.将冻存管迅速置于37℃水浴中,轻轻晃动,直到管内溶液完全溶解。注意,此过程应快速进行,以减少DMSO对细胞的毒性影响。
3.将细胞悬液转移到15ml离心管中,并加入适量的ES培养基(用培养基冲洗冻存管以确保所有细胞都被转移)。
4.离心3~5分钟,弃去上清液。
5.用2ml ES培养基重悬细胞,至少吹打10次以确保细胞均匀分布。
6.将细胞接种在明胶包被的培养皿或培养板中,并置于37℃、5%CO2、100%湿度的培养箱中孵育。
二、一般培养
1.培养基配制:使用含有LIF(白血病抑制因子)和Feed细胞(如STO细胞或原代胚胎成纤维细胞)的高糖DMEM培养基来阻止ES细胞的分化。也可以采用无Feed细胞的培养基,但需要添加LIF和其他必要的生长因子。
2.明胶包被:为细胞提供包被有0.1%明胶的平板作为粘附细胞的基质。将明胶溶液加入培养板或培养皿中,室温放置一段时间后去除,然后贮存备用。
3.细胞观察与换液:定期观察细胞的形态和生长情况,每23天更换一次培养基。当细胞接近80%90%的融合度时,可以进行传代。
三、细胞传代
1.去除培养液,用无钙镁PBS洗涤细胞。
2.加入胰酶EDTA溶液,消化细胞。在显微镜下观察,直到细胞层全部脱落。
3.加入适量的ES培养基终止消化,并轻轻吹打细胞制成单细胞悬液。
4.将细胞悬液转移到离心管中离心,弃去上清液。
5.用适量的ES培养基重悬细胞,并接种到新的明胶包被的培养板或培养皿中。
6.将细胞置于培养箱中继续培养,建议按1:4~1:10的比率进行传代,以保持细胞的自然分化率降到最低。
四、细胞冻存
1.选择生长状态良好的细胞进行冻存。
2.用1×PBS洗涤细胞,并用细胞刮刀收集细胞。
3.将细胞转移到离心管中离心,弃去上清液。
4.用预冷的冻存液(90%胎牛血清或完全培养液+10%二甲基亚砜DMSO)重悬细胞。
5.将细胞悬液分装到冻存管中,每管1ml左右。
6.将冻存管置于程序降温盒中,-80℃过夜后转入液氮长期保存。
五、体外分化
1.分化培养基配制:根据实验需要配制适当的分化培养基,如神经分化培养基、心肌分化培养基等。这些培养基通常包含特定的生长因子和信号分子,以诱导ES细胞向特定类型的细胞分化。
2.细胞接种与分化:将ES细胞接种到包被有多聚鸟氨酸/纤维结合蛋白的培养板中,并加入分化培养基。在适当的条件下(如37℃、5%CO2、100%湿度)培养细胞,观察和记录细胞的分化情况。
3.分化细胞的分析与鉴定:通过显微镜观察、细胞标记物检测、PCR、Western blot等方法对分化后的细胞进行分析和鉴定。
在实验过程中,需要注意以下事项:
1.所有的操作必须在无菌条件下进行,避免细菌和病毒等污染。
2.严格按照操作规程进行,避免细胞受到不必要的伤害。
3.定期检查细胞的健康状态和纯度,避免细胞“杂交”。
4.尽量减少长时间的培养时间,以避免细胞突变和分化。
5.学习和掌握细胞培养的基本技术和知识,以提高实验成功率。
综上所述,小鼠胚胎干细胞培养实验是一个复杂而精细的过程,需要严格遵循实验步骤和注意事项以确保实验的成功和准确性。