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支原體污染:實驗室的隱形威脅與解決方案

來源:翌圣生物科技(上海)股份有限公司   2025年05月27日 11:35  
在生命科學研究和生物制藥領域,細胞培養是實驗成功的基石。然而,一種肉眼不可見的“隱形殺手”——支原體(Mycoplasma),卻可能悄無聲息地污染細胞,導致實驗結果失真甚至失敗。支原體是目前已知最小、最簡易的原核生物,無細胞壁的特性使其難以被常規抗生素殺滅。它們通過黏附宿主細胞表面,竊取營養并釋放毒素,雖不直接致死細胞,卻會嚴重干擾代謝過程,保守估計全球15%-35%的細胞培養存在支原體污染風險。如何高效預防與清除支原體,成為實驗室亟需解決的難題。


 

 
支原體背景信息
 
 

定 義

支原體(Mycoplasma)又稱霉形體,是目前發現的最小、簡單的無細胞壁的原核生物,直徑大小0.1~0.3μm,該大小剛好介于細菌和病毒之間。其能通過濾膜且呈高度多形性,是哺乳動物細胞培養中相對常見且難以檢測的污染物。由于能形成絲狀與分枝形狀,故稱為支原體。

 

分 類

支原體(mycoplasma)是細菌中最小的一種微生物,在生物學分類中屬于柔膜菌門、柔膜菌綱,又分屬于不同目科屬。其中研究較多的支原體目、支原體科,主要包含支原體屬、脲原體屬兩個種屬。

圖1.支原體結構圖

 

常見形態

支原體有多種形態,有球形、桿形、絲狀、分支狀等,通??梢栽趻呙桦婄R和透射電鏡下進行觀察。細胞培養上清和細胞膜是比較適宜支原體生長的;寄生在細胞表面的支原體可以穿透宿主細胞膜。

 

圖2.支原體形態圖

 

 
支原體污染的來源和常見種類
 
 

污染的來源

主要為細胞培養液或其成分(如培養基原料、血清和其他試劑)、實驗室操作人員、細胞培養箱、液氮培養箱、空氣中的粒子和氣溶膠、抗生素的過度使用、密封不當的細胞培養物和污染了支原體的細胞等。

 

圖3.易受支原體污染的來源

 

常見的污染支原體種類

細胞培養中95%的支原體污染主要是由萊氏無膽甾原體、精氨酸支原體、豬鼻支原體、口腔支原體、發酵支原體、人型支原體這6種常見支原體引起的。

 

表1.污染支原體種類

S/N

支原體

主要來源

95%常見的細胞培養污染物

1

Acholeplasma laidlawii 萊氏無膽甾原體

豬、牛、禽類、植物

2

Mycoplasma arginini 精氨酸支原體

豬、牛、綿羊、山羊

3

Mycoplasma hyorhinis 豬鼻支原體

4

Mycoplasma orale 口腔支原體

5

Mycoplasma fermentans 發酵支原體

6

Mycoplasma hominis* 人型支原體

7

mycoplasma pneumoniae 肺炎支原體

\

8

Mycoplasma salivarium 唾液支原體

\

9

Mycoplasma bovis* 牛支原體

\

10

Mycoplasma gallisepticum 雞毒支原體

禽類

\

11

Mycoplasma synoviae 滑液囊支原體

禽類

\

12

Spiroplasma citri 螺原體

植物

\

 

 
支原體污染方式和影響
 
 

污染的方式

支原體一般通過黏附在宿主上皮細胞表面,從而成為人類、動物和植物的寄生物,通過攝取宿主細胞的膽固醇等營養物質和/或代謝產生的毒素、過氧化氫等有毒物質危害人類和動植物,給細胞制劑和科研工作帶來負面影響。

 

污染的影響

保守估計常規細胞培養中支原體污染率為15~35%,支原體污染會對細胞內代謝或生化合成過程造成影響,雖不會明顯表現為造成細胞死亡,但卻會嚴重干擾實驗結果的可信度。

 

圖4 支原體污染的危害

 

 
支原體污染,從預防到清除的關鍵策略
 
01
 
 

預防先行

切斷污染源頭

  • 嚴格檢測新引入細胞:所有新細胞株或原代分離細胞需通過支原體檢測(如qPCR或LAMP法),確保陰性后方可進入培養體系。

  • 規范實驗操作:穿戴專用防護裝備,定期消毒超凈臺、移液器等設備,避免交叉污染。

  • 環境管控:細胞房每周紫外線消毒,每月全面清潔并配合支原體預防試劑擦拭死角,維持無菌環境。

 

02
 
 

精準清除

高效去除污染

支原體去除試劑-MycAwayTM 支原體去除試劑(1000×)40607ES通過靶向支原體DNA快速起效,3天即可顯著改善污染。其低毒性設計不損傷宿主細胞,且操作簡便,僅需加入培養基孵育,廣譜覆蓋95%以上常見支原體類型(如豬鼻支原體、口腔支原體等)。產品特點如下:

 

  • 去除顯著

支原體污染的細胞中,加入翌圣MycAway™ 支原體去除試劑(1000×),連續培養1周后,培養基顏色明顯緩解(支原體污染的細胞,培養基約1天就會變黃,)顯微鏡觀察細胞狀態,結果顯示細胞狀態明顯改善,細胞倍增時間恢復。

 

圖5.支原體去除前后細胞狀態比較

 

  • 毒性低

針對無支原體污染的細胞,同時使用MycAway™ Treatment(1000×)支原體去除試劑及PBS處理細胞,24h后,分別使用CCK-8和細胞計數的方式對細胞活力和增殖進行檢測,結果顯示,MycAway™ Treatment(1000×)支原體去除試劑對細胞生長無顯著抑制作用,毒性低。

 

圖6.MycAway™ Treatment(1000×)支原體去除試劑細胞毒性測試結果

 

03
 
 

翌圣生物

支原體防控的全周期保障

為了構建支原體污染的全周期防控體系,翌圣生物科技以創新技術為核心,開發了覆蓋“檢測-清除-預防”三大維度的完整產品矩陣,為實驗室提供一站式解決方案

  • 精準檢測:支原體qPCR檢測試劑盒、LAMP等溫擴增試劑盒等,支持快速篩查與藥典級檢測,靈敏度達10 CFU/mL,滿足細胞治療產品快速放行需求。

  • 靶向清除:MycAway™支原體去除試劑(細胞用)及環境專用消殺試劑,廣譜覆蓋95%以上污染支原體,3天高效起效,兼顧細胞安全性與操作便捷性。

  • 長效防護:支原體預防試劑結合標準化操作流程,從新細胞準入、實驗環境管控到設備定期消殺,多節點阻斷污染傳播鏈。

<點擊查看大圖>

 

 
產品清單
 

產品應用

產品名稱

貨號

規格

支原體去除

MycAway™Treatment(1000×)-Mycoplasma Elimination Reagent(支原體去除試劑)

40607ES

100 μL/ 1mL / 5×1mL

支原體預防

MycAway™ Spray(Ready-to-use) 支原體噴霧劑(即用型)

40605ES

500mL / 2×500mL / 10×500mL

MycAway 支原體預防試劑(2000×)細胞生物學 分離培養

40608ES

1mL / 5×1mL

MycGuard™-1 Solution(100×),for Disinfecting Water Bath of CO2 Incubator 細胞培養箱水盤1號消毒衛士(支原體污染預防)

40609ES

100 mL

MycGuard™-2 Solution(500×),for Disinfecting Ordinary Water Bath 水浴鍋2號消毒衛士(支原體污染預防)

40610ES

100 mL

支原體檢測

(一步法快檢)

MycAway™Plus-Color One - Step Mycoplasma Detection Kit 一步法快速支原體檢測試劑盒

40612ES

25T / 100T

支原體檢測

PCR)

GMyc-PCR Mycoplasma Test Kit GMyc-PCR支原體檢測試劑盒

40601ES

10 assays/20 assays

支原體檢測(qPCR)

Mycoplasma Real-time qPCR Detection Kit支原體qPCR檢測試劑盒(探針法)

40618ES

25T / 100T

MycAway® Mycoplasma Real-time qPCR Detection Kit(2G) 支原體qPCR檢測試劑盒(探針法)(2G)

40619ES

25T / 100T



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