细胞污染你知多少？——细胞实验室污染的预防
1，细胞污染的种类
细胞污染一般可分为微生物污染和真核生物污染。其中微生物污染包括真菌和酵母、细菌、支原体等。而真核生物一般是细胞系间的交叉污染。
细菌、真菌或酵母的污染很容易辨识，直接可通过培养基颜色变化、显微镜下观察便可判断。如细菌污染后细胞培养基变黄色，而且镜下有小黑点，且有规律的运动。而酵母污染后培养基变紫色，镜下可见透明、且连成一串的圆形。但如果是支原体污染的话，由于最开始支原体生长缓慢，而且显微镜下难以看出，因此很难发现。
真核细胞污染是指一种细胞污染了另外一种细胞，主要发生在操作不当，尤其是长时间进行某些细胞系的研究而传代时。目前越来越多的科研人员发现了细胞间污染这一被忽略的问题。据不完全统计，约有 15-20% 的细胞存在细胞间污染。
2，细胞污染对实验的影响
不管发生哪种类型的污染都会造成相同的结果。即必须重新做实验，因此浪费工作时间，增加实验成本，降低实验重复性。而且以污染细胞和未污染细胞为基础进行试验时，有可能得到的实验结果完全不同。更为严重的是，如果你所研究的细胞是另外一种细胞的话，那所做的所有工作可能会一文不值。
目前，学术界对细胞污染的报道越来越多。《The Scientist》期刊的 2008 年 9 月 16 日期发表了 Megan Scudellari 撰写的题为 A case of mistaken identity 的文章，文中指出现已发表的 650 多项研究中所用的乳腺癌细胞可能并不是真正的乳腺癌细胞。
《Nature》于 2009 年发表了一篇以 Identity crisis 为题的社论文章，发表了一株细胞系约 18%-36% 的污染事件。时至今日，遭污染的细胞系已经进入上千家实验室，并且多家实验室发表的论文所使用的就是这一细胞系。
目前有 > 400 个细胞系被鉴定为交叉污染 (数据源自 http://iclac.org/databases/cross-contaminations/)
此外，国际细胞权威机构（ICLAC）在 2012 年建立了标准，并建立交叉污染数据库，和鉴定错误的细胞系。
《Nature》宣布从 2015 年 5 月 1 日起，Nature 及子刊文章所用细胞需要审查。对于大多数细胞来说，可通过 DNA 测序或 STR 技术来鉴定细胞系是否被污染。
3，如何预防污染
对于细胞培养实验室来说，最重要的是杜绝一切可能的污染源。污染的来源可分为直接和间接两类。直接污染指使用试剂带来的污染或者所培养的细胞已经被污染。间接污染可能来自于实验室、实验设备或者我们自己本身。因此如何预防污染的发生是细胞实验室日常工作的重中之重。
如果实验室引入一种新的细胞系，或者一直培养保存的细胞系，但对该细胞系从未鉴定或检测过，就有可能给实验室带来污染。因此使用前应先鉴定新引入细胞系，或检测保存的细胞系是否无污染。
细胞系 STR 分析已被权威机构作为金标准应用于细胞鉴定
对于培养基等试剂的选择，必须在符合 GMP/GLP 规定的厂房生产，并且需要对血清进行常规污染检测，以及建立良好的分装习惯和体系。
所有分装使用或备用的试剂（如血清、胰酶）都应记录批次号
而且实验室是否保持洁净，实验设备是否保持无菌，以及操作环节的正确操作，都可避免污染产生。因此必须遵照严格的无菌操作规范和管理。
遵照严格的无菌操作规范和管理
1) 合适的移液工具
如果移液操作过程误操作，那么分装样品有可能存在污染。因此选择合适的移液器和高品质耗材，是确保分装样品洁净的保证。跟实验室常用的双按钮移液器相比，单按钮移液器能更好的减少气溶胶污染，因为单按钮移液器打出吸头时活塞无需回弹，而且直接按下去。
2)「具有生物安全柜功能」的滤芯吸头
移液操作中除移液器外，还可通过使用滤芯吸头来降低气溶胶污染。优先选用双滤芯吸头，它具有两层滤芯和不同孔径，确保超高的阻隔效率。 其滤芯性能符合 EN 1822 标准 (空气过滤的级别)，具有 HEPA E12 级的过滤性能。
3) 使用培养瓶培养细胞，尤其是透气盖培养瓶
相比培养皿或培养板，培养瓶只有瓶口可以与外界联通，因此减少外界气体及微生物与培养细胞接触，减少污染几率。具有滤膜的透气瓶盖，可更加有效的防止细菌、病毒，以及支原体等的污染。
4) 水浴设备要做好清洁维护
水是主要污染源之一，使用水浴设备进行细胞复苏一定要注意防止细菌或霉菌的污染，相关设备要带盖，每周彻底清洁，水浴中可添加抑菌剂限制细菌增殖，锥形瓶/样品管等从水浴中取出后，需进行有效消毒。相较而言，金属浴可提供无污染的温控条件。
金属浴的恒温设备相比水浴锅控制污染更为得力
5) CO₂ 培养箱是细胞培养的关键设备
依据《英国癌症医学期刊》在 2014 年一篇关于「细胞系在生物医学研究中的使用指南」中有明确建议如何选择 CO₂ 培养箱的标准：
- CO₂ 培养箱应选择防锈材质，如: 不锈钢。其它材质如: 纯铜箱体在防止霉菌污染上也显著的效果。铜合金（抗微生物铜）箱体也是另一种选择
- 内胆表面应该光滑、无焊缝，方便清洁为佳
- 搁板、搁板架能完全拆卸，便于清洁和高温灭菌前的准备
- 有些培养箱内置有 HEPA 滤器对内部空气进行过滤。但唯有无风扇设计培养箱才能真正效降低腔体内因气流迅速流通从而造成污染物散播的可能性。
「细胞系在生物医学研究中的使用指南」 ，《英国癌症医学期刊》，2014
