培养细胞为什么要用蠕动泵
发布时间
2025-08-13
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将蠕动泵用于培养细胞的操作非常普遍,因为它具有以下核心优势,特别适合细胞培养的无菌和精确要求:
1. 无菌性/无污染风险:
关键优势: 蠕动泵的核心原理是通过挤压软管来输送液体,液体只接触一次性使用的无菌硅胶管或塑料管内部。
无交叉污染: 泵头本身不与液体接触,更换培养液、添加剂或不同细胞系的液体时,只需更换管道即可,彻底避免了交叉污染。
封闭系统: 可以轻松构建封闭的液体输送系统,减少开放操作带来的污染风险。
2. 温和输送:
通过调整泵速和选择合适的软管,可以控制液体流速,实现对培养细胞相对温和的液体输送,避免对脆弱细胞(尤其是悬浮细胞或原代细胞)产生过大的剪切力损伤。
3. 精确控制和可重复性:
现代蠕动泵可以精确控制转速(RPM)或流量(如 mL/min),确保每次添加培养基、药物、试剂或收获细胞上清液时的体积和速度高度一致,这对实验的可重复性至关重要。
4. 灵活性:
通过更换不同内径的软管,可以适应从微升/分钟到升/分钟的不同流量范围。
可以轻松地正向或反向运行,用于添加、移除液体或混合。
5. 易于清洁和维护:
泵头本身不易被液体污染,清洁相对简单(主要是擦拭)。主要的耗材是软管,更换成本低且方便。
在培养细胞操作中,蠕动泵的典型应用场景包括:
1. 培养基更换/添加:
自动化换液: 尤其在大规模培养(如摇瓶、生物反应器、多层细胞工厂)中,用蠕动泵连接储液袋和培养容器,自动、无菌地添加新鲜培养基或移除旧培养基,效率远高于手动吸液。
连续灌注培养: 在需要持续供应新鲜营养并移除废物的生物反应器系统中,蠕动泵是实现培养基连续灌注的核心设备。
2. 细胞传代/收获:
温和移除上清: 在需要保留细胞沉淀时(如贴壁细胞消化后),用蠕动泵反向运行(或低流速正向)吸走上清液,比倾倒或吸管吸取更温和、可控,减少细胞损失。
悬浮细胞转移/分装: 转移或分装大量悬浮细胞悬液。
3. 药物/试剂添加:
精确给药: 在药理学或毒理学实验中,需要精确、持续地向培养系统添加特定浓度的药物或化合物溶液。蠕动泵可以精确控制添加速率和体积。
梯度生成: 配合特定装置,可用于生成药物浓度梯度。
4. 取样:
从培养容器(尤其是密闭的生物反应器)中无菌、定时地抽取少量样品进行分析(如细胞计数、代谢物检测、pH/DO监测等)。
5. 灌流系统:
构建器官芯片或微流控细胞培养装置的灌流系统,为细胞提供持续的流体剪切力和营养供应。
6. 连接其他设备:
作为液体输送的“桥梁”,连接储液瓶、培养容器、传感器、在线分析仪(如HPLC自动进样器)等。
使用注意事项:
软管选择: 必须选择无菌、无细胞毒性、生物相容性好的软管(常用硅胶管或Pharmed管)。软管内径直接影响流量精度和剪切力。
校准: 对于需要精确流量的应用,应定期用目标液体(如培养基)校准泵的实际流量,因为液体粘度和软管弹性会影响流量。
剪切力控制: 对于特别脆弱的细胞,需谨慎选择软管内径和泵速,避免过高剪切力损伤细胞。
无菌操作: 尽管泵本身不接触液体,但连接管道、接口等仍需在无菌环境(如超净台)中操作,确保整个流路无菌。
“培养细胞用蠕动泵”是一个非常合理且标准的操作。蠕动泵凭借其无菌性、温和性、精确性和灵活性,成为现代细胞培养实验室,特别是进行大规模培养、连续灌流、精确给药或自动化操作时不可或缺的关键设备。它极大地提高了工作效率、实验可重复性,并降低了污染风险。
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