什么是廢液抽吸?
廢液抽吸(aspiration/suction)為現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)中常用的技術(shù),用以移除廢棄液體。生物學(xué)中常見的細(xì)胞培養(yǎng),是將真核或原核細(xì)胞培養(yǎng)于適宜的培養(yǎng)液(culture medium)及環(huán)境中,使其在受控制的狀態(tài)下生長(growth)及增殖(proliferation)的過程。細(xì)胞培養(yǎng)的流程包含解凍細(xì)胞、培養(yǎng)(cell culture)、繼代培養(yǎng)(俗稱分盤,cell subculture)及冷凍細(xì)胞等步驟。
然而,細(xì)胞生長過程中會產(chǎn)生代謝物、細(xì)胞碎片等廢棄物影響細(xì)胞健康,甚至導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。因此在細(xì)胞培養(yǎng)過程中,需定期更換培養(yǎng)液,而移除舊有培養(yǎng)液、洗滌液的行為,則為廢液抽吸。
真空廢液抽吸裝置(suction system,aspiration system)常見如上圖,主要包含:
真空瓶(vacuum flask)
緩沖瓶(safety bottle)
過濾器(filter)
真空源(vacuum source)
連接并啟動真空源后,細(xì)胞培養(yǎng)瓶/皿中的廢液會因壓力差而被抽吸、收集至真空瓶,緩沖瓶則做為防溢裝置使用,以避免廢液被抽吸至真空源內(nèi)。過濾器可使用HEPA濾膜(High Efficiency Particulate Air filter或0.22µm過濾器,以過濾掉廢液及空氣中的粒子、確保抽吸效率。
細(xì)胞培養(yǎng)流程
▲細(xì)胞培養(yǎng)前,請確認(rèn)操作環(huán)境符合無菌操作條件,且應(yīng)避免和細(xì)菌實(shí)驗(yàn)共用設(shè)備,以防污染。
解凍細(xì)胞(thawing cells):將冷凍細(xì)胞以37 oC快速解凍、回溫,以避免細(xì)胞損傷。
培養(yǎng)(cell culture):依據(jù)細(xì)胞種類和濃度,將細(xì)胞和培養(yǎng)基均勻混合后,放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。
繼代培養(yǎng)(cell subculture):當(dāng)細(xì)胞生長至一定程度后,收集細(xì)胞,分殖于新的培養(yǎng)基中。
進(jìn)行繼代培養(yǎng)時,其依細(xì)胞種類不同,處理方式可分為以下兩大類:
a.附著型細(xì)胞(adherent cell),又稱貼壁培養(yǎng)、單層培養(yǎng)(monolayer culture)
以Phosphate buffered saline(PBS)洗滌細(xì)胞一至二次
加入trypsin-EDTA溶液,于37 oC下作用2~20分鐘,使細(xì)胞可自培養(yǎng)瓶/皿中脫落
加入含有血清的新鮮培養(yǎng)基中,以終止胰蛋白酶作用
將脫落的細(xì)胞及其團(tuán)塊打散、混合均勻后,收集所有液體
離心后移除上清液,并添加新鮮培養(yǎng)基,依稀釋比例轉(zhuǎn)移至新的培養(yǎng)瓶/皿中進(jìn)行培養(yǎng)
b.懸浮型細(xì)胞(suspension cell),又稱懸浮培養(yǎng)(suspension culture)
將細(xì)胞培養(yǎng)液以1000 rpm離心5分鐘后,吸除上清液
加入適量新鮮培養(yǎng)基,與沉淀細(xì)胞混合均勻后,依稀釋比例轉(zhuǎn)移至新的培養(yǎng)瓶/皿中進(jìn)行培養(yǎng)。
冷凍細(xì)胞(cryopreservation):獲得目標(biāo)細(xì)胞株后,將細(xì)胞懸浮于含有5~10%DMSO(二甲基亞砜,dimethyl sulfoxide)及30~50%FBS(胎牛血清,F(xiàn)etal Bovine Serum)的新鮮培養(yǎng)液中,以-80 oC或液態(tài)氮等低溫設(shè)備保存。
細(xì)胞計數(shù)(cell counting):用以計算細(xì)胞濃度,可利用傳統(tǒng)血球計數(shù)器(Neubauer chamber)或自動計數(shù)器,計算細(xì)胞濃度可用來判斷目前細(xì)胞生長的情況。
廢液抽吸方法的比較
廢液抽吸目前有多種方法可以進(jìn)行。早期實(shí)驗(yàn)室多利用移液器(pipette)或電動吸管抽吸廢液,然而因?yàn)樾枰馗渤槲芭懦后w,長時間使用下來易造成手部不適及疲勞。除此之外,電動吸管須搭配無菌刻度吸管使用,而現(xiàn)多使用拋棄式吸管排除污染疑慮,因此一次實(shí)驗(yàn)下來通常會產(chǎn)生大量廢棄物,造成環(huán)境負(fù)擔(dān)。
現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室則普遍會自行購置真空幫浦搭配真空瓶自行組裝,如此會較電動吸管有效率,且設(shè)備取得較容易,然而自組式系統(tǒng)常見許多例如:管線配置不良,造成工作環(huán)境混亂、或是玻璃吸管經(jīng)常破裂等安全性上的缺點(diǎn)。
Lafil廢液抽吸系統(tǒng)及BioDolphin廢液抽吸套件主要為生命科學(xué)細(xì)胞培養(yǎng)或?qū)嶒?yàn)過程中溶液抽吸應(yīng)用,可直接放置于無菌無塵操作臺(laminar flow)使用。Lafil廢液抽吸系統(tǒng)整合真空源、真空瓶與廢液抽吸套件,提供實(shí)驗(yàn)室一體化解決方案,更比傳統(tǒng)廢液抽吸系統(tǒng)減少一半檯面占用面積,并使用圍籬式平臺固定真空瓶,避免操作者不小心碰觸瓶身而傾倒。
洛科Lafil廢液抽吸系統(tǒng)及BioDolphin廢液抽吸套件
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實(shí)驗(yàn)室電動吸管 |
自組真空抽吸系統(tǒng) |
洛科廢液抽吸系統(tǒng) |
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Lafil 100 |
Lafil 200 |
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整合式設(shè)計 |
是,單一產(chǎn)品 |
否 |
是,一體化all-in-one設(shè)計 |
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抽吸耗材 |
無菌刻度吸管 |
吸管尖 (tip) |
吸管尖 (tip) |
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長時間操作 |
易造成手部肌肉疲勞 |
易造成手部肌肉疲勞 |
符合人體工學(xué)、單手退tip設(shè)計 |
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吸力調(diào)節(jié) |
無 |
有 |
無 |
有 |
廢液清除 |
每次抽吸排淨(jìng) |
吸取至真空瓶滿後清除 |
吸取至真空瓶滿後清除 |
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真空瓶 |
無 |
通常為 1 L 抽氣瓶 |
1 L PP瓶 |
4 L PP瓶 |
幫浦/設(shè)備保護(hù) |
無 |
無 |
有 |
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廢液溢漏危險 |
無 |
高風(fēng)險 |
無 |
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置入無菌操作臺 |
可 |
不可 |
可 |
不可 |
空間利用性 |
體積小 |
管路雜亂佔(zhàn)空間 |
可省去自組系統(tǒng)50~65%空間 |
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環(huán)境友善 |
易產(chǎn)生大量拋棄式廢棄物 |
易產(chǎn)生大量拋棄式廢棄物 |
所有配件採用耐高溫高壓滅菌材質(zhì),另有節(jié)能安靜的eco機(jī)種 |
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特殊需求 |
無 |
無 |
Lafil 200:支援2人同時抽吸 |
細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)設(shè)備
無菌操作臺,或生物安全櫃 |
無菌操作臺可作為實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的無菌工作區(qū),同時也可遏止各種於微生物實(shí)驗(yàn)程序中可能產(chǎn)生的傳染性飛濺物或氣膠。 |
培養(yǎng)箱 |
使用培養(yǎng)箱的目的是為細(xì)胞生長提供舒適的環(huán)境。培養(yǎng)箱可透過控制溫度、濕度和二氧化碳濃度提供細(xì)胞適合的生長條件。 |
廢液抽吸系統(tǒng) |
使用廢液抽吸系統(tǒng),可以更輕鬆地從細(xì)胞培養(yǎng)容器中吸除培養(yǎng)基和試劑。 |
光學(xué)顯微鏡 |
光學(xué)顯微鏡是細(xì)胞培養(yǎng)工具,如正立顯微鏡、倒立顯微鏡。其將細(xì)胞可視化,以監(jiān)測細(xì)胞生長情形、細(xì)胞形態(tài)、計數(shù)與識別污染物質(zhì)。 |
低溫儲存設(shè)備 |
隨著傳代次數(shù)的增加,連續(xù)培養(yǎng)的細(xì)胞可能會出現(xiàn)遺傳不穩(wěn)定性,如遺傳漂變、哀老; 因此將它們保存在低溫儲存設(shè)備中以供長期儲存是細(xì)胞培養(yǎng)中重要的步驟。 |
水浴器 |
細(xì)胞實(shí)驗(yàn)室普遍會將水浴槽設(shè)置為37 oC,用於預(yù)熱培養(yǎng)基以及解凍冷凍細(xì)胞或試劑等。 |
廢液處理與廢棄辦法
含有危險化學(xué)品(如氯)之有機(jī)廢液應(yīng)收集至設(shè)有適當(dāng)標(biāo)示之專用廢液桶,不含危險化學(xué)品之其它廢液可一併收集于一般混合廢液桶,廢油則需收集于廢油桶中。細(xì)胞培養(yǎng)用的廢液應(yīng)加入適當(dāng)濃度的消毒劑,如漂白水(次氯酸鈉Sodium Hypochlorite),使細(xì)胞致死,再倒入水槽或廢液桶。培養(yǎng)皿等生物醫(yī)療相關(guān)廢棄物則應(yīng)置于生物醫(yī)療廢棄物袋中,進(jìn)行高溫高壓滅菌后以一般廢棄物丟棄,或是請依照我國生物醫(yī)療廢棄物相關(guān)規(guī)定處理。
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