זיהום תרבית תאים הופחת ביעילות

זיהום של תרביות תאים יכול בקלות להפוך לבעיה הנפוצה ביותר במעבדות לתרבית תאים, ולפעמים גורם לתוצאות חמורות מאוד.ניתן לחלק מזהמים בתרבית תאים לשתי קטגוריות, מזהמים כימיים כגון זיהומים בינוניים, סרום ומים, אנדוטוקסינים, חומרי פלסטיק וחומרי ניקוי, ומזהמים ביולוגיים כגון חיידקים, עובשים, שמרים, וירוסים, זיהום צולב של מיקופלזמות.מזוהם על ידי שורות תאים אחרות.למרות שאי אפשר לחסל לחלוטין את הזיהום, ניתן להפחית את תדירותו וחומרתו על ידי הבנה יסודית של מקורו וביצוע טכניקות אספטיות טובות.

1. סעיף זה מתאר את הסוגים העיקריים של זיהום ביולוגי:
זיהום חיידקי
זיהום עובש ווירוסים
זיהום מיקופלזמה
זיהום שמרים

1.1 זיהום חיידקי
חיידקים הם קבוצה גדולה של מיקרואורגניזמים חד-תאיים הנמצאים בכל מקום.הם בדרך כלל בקוטר של כמה מיקרונים ויכולים להגיע במגוון צורות, מכדורים ועד מוטות וספירלות.בגלל נוכחותם, גודלם וקצב הצמיחה המהיר שלהם, חיידקים, יחד עם שמרים ועובשים, הם המזהמים הביולוגיים הנפוצים ביותר בתרבית תאים.

1.1.1 איתור זיהום חיידקי
זיהום חיידקי מזוהה בקלות על ידי בדיקה ויזואלית של התרבית תוך מספר ימים מהידבקותה;
תרבויות נגועות בדרך כלל נראות עכורות (כלומר, עכורות), לפעמים עם סרט דק על פני השטח.
נפילות פתאומיות ב-pH של מצע התרבות גם נתקלות לעתים קרובות.
תחת מיקרוסקופ בעל הספק נמוך, החיידקים נראים כגרגירים זעירים הנעים בין התאים, ותצפית במיקרוסקופ בעל עוצמה גבוהה יכולה לפתור את צורותיהם של חיידקים בודדים.

1.2 זיהום עובש ונגיפים
1.2.1 זיהום עובש
עובשים הם מיקרואורגניזמים אוקריוטיים של ממלכת הפטריות הגדלים בצורה של חוטים רב-תאיים הנקראים היפאים.רשתות החיבור של חוטים רב-תאיים אלה מכילים גרעינים זהים מבחינה גנטית הנקראים מושבות או תפטיר.

בדומה לזיהום שמרים, ה-pH של התרבית נשאר יציב בשלב הראשוני של הזיהום ולאחר מכן עולה במהירות ככל שהתרבית נדבקת בצורה חמורה יותר והופכת עכורה.תחת המיקרוסקופ, התפטיר הוא בדרך כלל חוטי, לפעמים כצבירים צפופים של נבגים.הנבגים של עובשים רבים יכולים לשרוד בסביבות קשות ובלתי מסבירות במיוחד בשלב הרדום שלהם ומופעלים רק כאשר נתקלים בתנאי הגידול הנכונים.

1.2.2 זיהום וירוסים
וירוסים הם גורמים זיהומיים מיקרוסקופיים המשתלטים על המנגנון של התא המארח להתרבות.גודלם הקטן ביותר מקשה על זיהוים בתרבית והסרתם מהריאגנטים המשמשים במעבדות לתרבית תאים.מכיוון שלרוב הנגיפים יש דרישות מחמירות מאוד למארחים שלהם, הם בדרך כלל אינם משפיעים לרעה על תרביות תאים של מינים אחרים מלבד המארח.
עם זאת, השימוש בתרביות תאים נגועים בנגיף עלול להוות סיכון רציני לבריאותם של אנשי המעבדה, במיוחד אם מגדלים במעבדה תאים אנושיים או פרימטים.

ניתן לזהות זיהום ויראלי בתרביות תאים על ידי מיקרוסקופיה אלקטרונית, צביעה חיסונית עם סט של נוגדנים, ELISA או PCR עם פריימרים ויראליים מתאימים.

1.3 זיהום מיקופלזמה
מיקופלזמות הן חיידקים פשוטים ללא דפנות תאים, והם נחשבים לאורגניזמים הקטנים ביותר המשכפלים את עצמם.בשל גודלם הקטן ביותר (בדרך כלל פחות מ-1 מיקרון), קשה לגלות את המיקופלזמה עד שהם מגיעים לצפיפות גבוהה במיוחד וגורמים להידרדרות של תרביות תאים;עד אז, בדרך כלל אין סימן ברור לזיהום.

1.3.1 איתור זיהום מיקופלזמה
כמה מיקופלזמות שצומחות לאט עשויות להימשך בתרביות מבלי לגרום למוות של תאים, אך הן משנות את ההתנהגות ואת חילוף החומרים של תאי מארח בתרביות.

זיהום כרוני ב-mycoplasma עשוי להתאפיין בשיעור מופחת של התפשטות תאים, ירידה בצפיפות הרוויה ובאגלוטינציה בתרבית ההשעיה.
עם זאת, הדרך האמינה היחידה לזהות זיהום מיקופלזמה היא לבדוק את התרבית באופן קבוע באמצעות צביעה פלורסנטית (למשל, Hoechst 33258), ELISA, PCR, צביעה חיסונית, אוטורדיוגרפיה או בדיקות מיקרוביאליות.

1.4 זיהום שמרים
שמרים הם אוקריוטים חד-תאיים של ממלכת הפטריות, בגודלם בין כמה מיקרונים (בדרך כלל) ל-40 מיקרון (לעיתים רחוקות).

1.4.1 איתור זיהום שמרים
בדומה לזיהום חיידקי, תרביות המזוהמות בשמרים יכולות להיות עכורות, במיוחד אם הזיהום נמצא בשלב מתקדם.ה-pH של תרביות מזוהמות בשמרים משתנה מעט מאוד עד שהזיהום הופך לחמור יותר, ובשלב זה ה-pH בדרך כלל עולה.תחת המיקרוסקופ, השמרים מופיעים כחלקיקים ביציים או כדוריים בודדים ועשויים לייצר חלקיקים קטנים יותר.

2. זיהום צולב
למרות שאינו נפוץ כמו זיהום מיקרוביאלי, זיהום צולב נרחב של שורות תאים רבות עם HeLa וקווי תאים אחרים הגדלים במהירות היא בעיה מוגדרת בבירור עם השלכות חמורות.השג שורות תאים מבנקי תאים בעלי מוניטין, בדוק באופן קבוע את המאפיינים של שורות התאים והשתמש בטכניקות אספטיות טובות.שיטות אלה יעזרו לך להימנע מזיהום צולב.טביעת אצבע של DNA, קריוטיפ ואיזוטייפ יכולים לאשר אם יש זיהום צולב בתרבית התא שלך.

למרות שאינו נפוץ כמו זיהום מיקרוביאלי, זיהום צולב נרחב של שורות תאים רבות עם HeLa וקווי תאים אחרים הגדלים במהירות היא בעיה מוגדרת בבירור עם השלכות חמורות.השג שורות תאים מבנקי תאים בעלי מוניטין, בדוק באופן קבוע את המאפיינים של שורות התאים והשתמש בטכניקות אספטיות טובות.שיטות אלה יעזרו לך להימנע מזיהום צולב.טביעת אצבע של DNA, קריוטיפ ואיזוטייפ יכולים לאשר אם יש זיהום צולב בתרבית התא שלך.