许多同学在原代细胞培养中默认得到的细胞都使用细胞筛进行过滤,也许是我们受到了程序性误导。这里我们就简单从最底层的逻辑来看看怎么使用细胞筛。
先简单说一下细胞筛的作用,去除比细胞大的各种东西,也就是所谓的杂质,包括细胞团。而对比细胞小的所谓杂质细胞筛完全无能为力。
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细胞筛在实操中的应用
(一)在不同组织来源细胞中的使用
骨髓:骨髓中MSCs通常以单细胞形式存在,且骨髓液本身较稀薄,可直接通过低速离心富集细胞,若细胞用于培养则无需过滤。有时,骨髓样本中混入骨碎片或脂肪颗粒,可以使用100-200 μm(或100-300目)孔径细胞筛预过滤,若得到的细胞用于培养则同样建议不过滤。
脂肪组织:脂肪经胶原酶消化后,悬液中可能残留未消化的组织块及纤维。在这个实验中脂肪来源的细胞总数量较大,过滤一般不至于减少细胞数,也不至于影响细胞活性,建议使用100-200 μm(100-300目)细胞筛过滤,避免大块结构干扰细胞贴壁。
脐带/羊膜:脐带或羊膜组织经机械剪切和酶消化后,建议使用100-200 μm(100-300目)细胞筛过滤,去除残骸及未被完全解离的Wharton胶质。这两种组织使用胶原酶消化后粘度较大,过滤过程中可适当搅拌,避免孔网被堵塞。
血液:通常情况下若细胞直接进入培养则不用细胞筛过滤。若进行细胞分选、检测等则需要进行过滤。
牙髓:牙髓组织经消化后细胞量少且组织碎片较小,建议直接接种培养,避免因过滤导致细胞损失。
(二)从使用场景来分析
必须过滤的场景:
流式分选、磁珠分选等依赖单细胞悬液的技术;
组织解离不完全导致残留碎片或其他大块结构,且碎片对细胞培养有影响。
可省略过滤的场景:
仅需扩增培养且碎片量少(如骨髓、牙髓);
碎片对贴壁和增殖无明显影响(如小片段胶原纤维可能促进细胞迁移)。
从第一性原理分析:
过滤的目的是什么?
过滤后收益是正向还是负向?
是否一定需要获得单个细胞?
对细胞活性是否有影响?
所谓的杂质是否对实验真的有负面影响?
02
细胞筛的分类与参数
(一)专用细胞筛(以微米为孔径单位)
孔径标准:以微米(μm)直接标注,常见规格包括40 μm、70 μm、100 μm、200 μm。
40 μm:用于去除微小聚集体(如血小板团块)
70-100 μm:适用于大多数组织(如脐带、肿瘤组织)
200 μm:预过滤大块组织(如脂肪初步消化液)
材质:医用级尼龙或不锈钢,耐受高压灭菌(部分品牌筛网需避免高温)。
优势:省心。
(二)传统细胞筛(以目数为标准)
目数定义:每平方英寸筛网上的孔数,目数越大,孔径越小。
200目≈75 μm,300目≈50 μm(注:目数与微米换算因丝径差异略有波动)
局限性:目数标准缺乏统一性,不同厂商的200目筛网实际孔径可能差异达±10 μm。
优势:自由,可随意剪裁、折叠灯。便宜,价格和专用的是数量级的差别。
(三)多说一嘴
在那个没有专用细胞筛的时代,工业上尼龙网或不锈钢网是常用来做细胞过滤的,时代已去,现在很多实验室使用的是专用的细胞网筛,但为了节约也可以购买传统网筛自己动手制作,尤其是使用量大的时候。
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注意事项
(一)灭菌处理
非一次性细胞筛需通过高压灭菌(121°C, 15分钟)或辐照灭菌。注意紫外、酒精等的灭菌有明显限制,芽孢、真菌等无法杀灭。
尼龙筛网避免多次高压灭菌,以防孔径变形。
(二)孔径选择原则
目标细胞直径的1.5-2倍(如MSCs直径约15-30 μm,可选70 μm筛,当然没必要一定做成单细胞悬液的可以选用大孔径网筛)。
粘稠样本(如脂肪消化液、脐带消化液)若一定要做成单细胞悬液则可以逐级过滤(如先200 μm后100 μm)。或大孔径过滤后洗涤一次再进行小孔径过滤。
(三)过滤技巧
使用无菌止血钳固定筛网边缘(带有把手的忽略),避免用力刮擦损伤细胞。
对高粘度样本,可加入PBS或培养基稀释后过滤,过滤前先把网筛打湿。
(四)特殊组织处理
富含纤维的组织(如胎盘)可结合酶消化与机械振荡,提高解离效率。
脂肪组织消化后先离心,去除解离出的液态脂肪和上清,细胞重新悬浮后再进行过滤。
(五)质量控制
过滤后镜检评估碎片残留量(建议碎片占比<5%)。
记录筛网孔径、过滤次数及细胞回收率(可通过台盼蓝计数对比)。
多说一嘴:科研细胞获取且直接进行培养时完全可以不做这些事情。
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常见误区
误区1:“所有原代细胞培养均需过滤” , 骨髓、牙髓等低碎片样本过滤反而导致细胞损失。
误区2:“目数与微米可随意换算” ,300目筛网实际孔径可能为45-55 μm,需以厂商标注为准。
误区3:“高压灭菌不影响筛网性能” ,尼龙筛网反复灭菌可能导致孔径扩大10-15%。若要反复使用或节约成本,可购买不锈钢网筛,自行剪裁折叠,或配置网架。
通过合理选择细胞筛并优化操作流程,可显著提升原代细胞培养的成功率,同时避免因过度处理导致的细胞活性下降。