在日常细胞实验中经常会涉及到对细胞活力和增长情况的测定,而细胞生长曲线是测定细胞绝对生长数的常用方法,是判定细胞活力的重要指标。细胞计数法是测定细胞生长曲线最常用的方法之一,是利用血细胞计数板计量细胞悬液中细胞数量,从而推算细胞的增殖和铺板密度的方法。
细胞计数法怎么铺板如何换算?
实验背景知识
我们常用的用于计算细胞数的工具为血细胞计数板。在血细胞计数板上刻有相关的一些符号和数字,XB-K-25为计数板的型号和规格,表示此计数板分25个中格。计数区边长为1mm,则计数区的面积为1mm,每个小方格的面积为1/400mm2。
计数步骤
1.准备血细胞计数板
在实验开始前,我们需要清洁干净血细胞计数板(在镜下观察计数板,见计数池内没有影响后期观察的纤维或杂点即可)。之后使用75%乙醇喷洒计数板,令流动的乙醇带下计数板上的灰尘及细碎脏物(可在乙醇流下的地方垫上干净的布,或用废液缸接着)。将计数板和盖玻片晾干或用一块干净柔软的布擦拭干净备用。将盖玻片轻轻覆盖在计数板的计数池上方,将计数板转移入超净台(注:使用前须保证盖玻片和计数板已充分晾干,否则将影响后续细胞充池及计数结果。)
2.制备细胞悬液
对于贴壁细胞,我们需要先用胰酶消化的方法使细胞脱落,加入含血清培养基终止消化,之后离心并重悬细胞以得到均匀的细胞悬液;对于悬浮细胞,可以直接制成细胞悬液。
需要注意的是:消化过度和消化不完全都会造成结果偏差。重悬细胞时应尽量将细胞吹散,但不能用力过度。
3.血细胞计数板加样
将盖玻片放置在血细胞计数板中间处,用小枪头或者毛细吸管取10ul的细胞悬液(必要时可提前将细胞悬液稀释10倍或更高倍数)然后将细胞悬液缓慢注入盖玻片和计数板的接触边缘,虹吸作用会让细胞悬液缓慢进入小室,充满间隙。细胞悬液进入计数池后,静置片刻,使细胞扩散、沉降。将计数板稳定地转移至显微镜下进行计数。
注意;操作过程中动作稳定,勿推动盖玻片,同时避免因为晃动导致细胞悬液不均匀,甚至晃出计数室。
细胞计数及结果计算
1.细胞计数
细胞计数通常为两种方法,分别为汤麦式(图左)和希利格式(图右)。
计数板由H形凹槽分为上下两个计数池。将盖玻片覆盖在两个计数池上方,形成深度为0.10mm的计数池。每个计数池又分为9个大格(下图红色边框大方格),每个大格规格为1.00mm×1.00mm。其中,中央大方格又用双线划分为25个中方格,每个中方格用单线划分为16个小方格。100倍显微镜下观察情况,计算中央方格和四个角落的方格中的细胞数量。原则是计左不计右,计上不计下,也就是说,计算压在左边中线和上边中线的细胞,但是不计算右边中线和下边中线的细胞。
2.结果计算
以上可知每个大方格的容积为:1mm2x0.1mm=0.1mm3=0.0001cm3=0.0001ml。即每个大方格的容积为万分之一毫升,因此在计算每毫升液体中的细胞数时需乘以10000。如果有稀释细胞悬液,则细胞密度=平均细胞数*10000*稀释倍数(个/ml),细胞总数=细胞密度*细胞悬液体积(个)。
单细胞微生物生长曲线的特点
单细胞微生物的典型生长曲线主要分为延滞期、指数期、稳定期和衰亡期,各阶段的特点如下:
一、延滞期(lag phase)
延滞期的出现是因为将少数单细胞微生物接种至新鲜的培养环境中,这些单细胞微生物需要适应新环境,没有发生细胞数目增加的一段时期。在这个时期主要的特点是:生长速率为零,细胞的形态增大或变长,细胞内RNA含量增高(尤其是rRNA),原生质嗜碱性,合成代谢活跃(为下一个生长阶段作准备),同时很容易受到外界理化因子的影响。
影响延滞期长短的因素除了单细胞自身的菌种生长特点外,还与接种龄、接种量、培养基成分和种子损伤程度有关。
接种龄是接种物或种子的所处的生理年龄,如果接种物处于指数期,那么子代培养物的延滞期就短,反之接种物处于延滞期或衰亡期,子代培养物的延滞期就长。
接种量则是接种物的多少,很明显,接种量大,其延滞期就短,反之则长。
同样的,培养基成分与接种物的营养需求越适合和丰富,以及种子损伤程度低,那么其延滞期就短,反之就长。
二、指数期(exponential phase)
指数期是接着在延滞期后面的一个时期,此时期的细胞数能够以几何级数进行增长。这一时期的特点主要是:生长速率是最大的,所以细胞进行一次分裂的时间是最短的,细胞进行平衡生长,即菌体各个部分十分均匀,并且酶十分活跃。
影响指数期的因素同样与菌种有关,并且还有培养环境相关,包括营养成分和浓度,以及培养温度等条件。营养成分和浓度越适合菌种生长,培养环境也处于最合适的温度,那么细胞增加一倍所需要的时间很明显减少。
三、稳定期(stationary phase)
稳定期的出现是新繁殖的细胞和衰亡的细胞数目相同,即正生长和负生长处于一个动态平衡的过程,此时的菌种量达到最高值,此时期的细胞开始以初生代谢物合成次生代谢物。
稳定期的出现是因为培养环境中的营养物质(主要是生长限制因子)出现耗尽,营养物质的比例不平衡以及培养环境中累积了有害的代谢产物等等因素造成的。
四、衰亡期(decline phase或death phase)
衰亡期的出现是因为生长环境已经不适合继续生长,菌体的分解代谢超过了合成代谢,进而引起菌体出现大量死亡,此时新繁殖的细胞数目明显少于衰亡的细胞数目,呈现一个负生长的状态。
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