細胞培(pei)養(yang)汙(wu)染(ran)的(de)原(yuan)因(yin)

在類(lei)器官構(gou)建(jian)中，細胞培養(yang)汙(wu)染(ran)率(lv)高(gao)主要(yao)源於三大核心汙(wu)染(ran)類(lei)型，其具(ju)體(ti)成因(yin)及危害(hai)如(ru)下(xia)：

壹、支原(yuan)體(ti)汙(wu)染(ran)（占(zhan)比 45%，最難纏(chan)的(de)隱形威脅）

1. 生(sheng)物特性導致(zhi)檢測(ce)困(kun)難(nan)

體(ti)積微小：直(zhi)徑(jing)僅(jin) 0.1-0.3μm，可(ke)穿透常(chang)規 0.22μm 濾(lv)膜，常(chang)規光(guang)學(xue)顯(xian)微鏡(jing)無(wu)法觀察，汙(wu)染(ran)初(chu)期無(wu)明(ming)顯(xian)細胞(bao)形(xing)態(tai)變(bian)化(hua)，易(yi)被(bei)忽(hu)視(shi)。

代(dai)謝(xie)幹(gan)擾：消(xiao)耗(hao)培(pei)養(yang)基(ji)中 70% 的(de)精(jing)氨酸，導致類(lei)器官幹性維持(chi)因(yin)子（如(ru) Wnt 信(xin)號(hao)通(tong)路）失(shi)調，誘導 p53 基因(yin)異(yi)常(chang)表達(da)，使幹(gan)細(xi)胞(bao)標誌物（如 LGR5 + 細胞）比(bi)例下(xia)降 60%，最(zui)終喪失(shi)幹性。

2. 隱秘(mi)傳播(bo)途徑(jing)

人員(yuan)接觸(chu)：操作人員(yuan)手(shou)部(bu)油脂(zhi)攜帶(dai)率(lv)達(da) 38%，未(wei)嚴(yan)格消(xiao)毒(du)或(huo)佩(pei)戴手(shou)套(tao)時，支(zhi)原體(ti)通(tong)過接觸(chu)汙(wu)染(ran)耗(hao)材(cai)（如(ru)移(yi)液(ye)槍、培養板(ban)）。

耗(hao)材(cai)汙(wu)染(ran)：使用未(wei)滅菌(jun)或(huo)重(zhong)復使用的(de)移(yi)液槍頭（汙(wu)染(ran)率(lv) 25%），或(huo)凍存管(guan)密(mi)封(feng)性不足(zu)（漏(lou)液率(lv) 5%），導(dao)致(zhi)支(zhi)原體(ti)間(jian)接感染(ran)。

二(er)、細菌(jun) / 真(zhen)菌(jun)汙(wu)染(ran)（占(zhan)比 30%，快速爆發(fa)的(de)顯(xian)性危機）

1. 汙(wu)染(ran)爆發(fa)特征(zheng)

細菌(jun)汙(wu)染(ran)（如大(da)腸桿菌(jun)、葡萄(tao)球(qiu)菌(jun)）：24-48 小(xiao)時(shi)內(nei)培養(yang)基(ji)變(bian)渾濁（OD600＞0.3），pH 值驟降（如(ru)從(cong) 7.4 降至(zhi) 6.8），類(lei)器官邊緣(yuan)出(chu)現(xian) “毛(mao)刺狀" 模(mo)糊(hu)。

真(zhen)菌(jun)汙(wu)染(ran)（如念珠(zhu)菌(jun)、黴菌(jun)）：5-7 天可(ke)見(jian)培(pei)養(yang)基(ji)表面(mian)或類(lei)器官周邊(bian)出(chu)現(xian)白色絮(xu)狀、絲狀沈澱(dian)，生(sheng)長迅(xun)速並覆(fu)蓋培(pei)養(yang)體(ti)系。

2. 破壞機制

內毒(du)素(su)釋(shi)放：細菌(jun)分(fen)泌(mi)脂(zhi)多(duo)糖(tang)（LPS）等內(nei)毒(du)素(su)，激活類(lei)器官免疫反(fan)應，如腸(chang)類(lei)器官杯狀細胞(bao)過(guo)度增(zeng)生(sheng)（比例＞40%），破(po)壞腸(chang)道上(shang)皮(pi)屏障；肝類(lei)器官糖(tang)原儲(chu)存功(gong)能(neng)喪(sang)失(shi)，CYP450 酶(mei)活性下降 50% 以(yi)上(shang)。

營(ying)養(yang)掠(lve)奪(duo)：真菌(jun)快速消(xiao)耗(hao)葡萄(tao)糖(tang)（消(xiao)耗(hao)速率(lv)達(da)正常(chang)培養(yang)的(de) 3 倍(bei)），導(dao)致(zhi)類(lei)器官能(neng)量代謝(xie)紊(wen)亂，雕亡(wang)率(lv)升(sheng)高(gao)（如腎類(lei)器官雕亡(wang)細(xi)胞比例達(da) 30%）。

三、交叉(cha)汙(wu)染(ran)（占(zhan)比 25%，高(gao)通(tong)量實驗(yan)的(de) “蝴(hu)蝶(die)效應"）

1. 操作環(huan)節(jie)漏(lou)洞

氣(qi)溶(rong)膠(jiao)擴(kuo)散(san)：多(duo)孔(kong)板(ban)移液(ye)時，槍(qiang)頭排液產(chan)生(sheng)的(de)氣(qi)溶(rong)膠(jiao)汙(wu)染(ran)半徑(jing)可(ke)達(da) 5cm，導致(zhi)相鄰(lin)孔(kong)位(wei)交叉(cha)汙(wu)染(ran)（如 96 孔(kong)板(ban)單孔(kong)汙(wu)染(ran)可(ke)波及周(zhou)邊(bian) 4 孔(kong)，汙(wu)染(ran)率(lv) 18%）。

試(shi)劑共(gong)用：反(fan)復取(qu)用同(tong)壹瓶(ping)基質膠(jiao)、培(pei)養基（尤(you)其(qi)未(wei)及時密(mi)封(feng)時(shi)），或(huo)混用移(yi)液槍頭(tou)（如(ru)未(wei)更(geng)換槍頭(tou)直(zhi)接移取(qu)不(bu)同(tong)樣本），導(dao)致(zhi)樣本間(jian) DNA/RNA 或(huo)細(xi)胞(bao)碎片交叉(cha)汙(wu)染(ran)。

2. 數據(ju)危害

在(zai)腫瘤類(lei)器官藥敏實驗(yan)中，交叉(cha)汙(wu)染(ran)可(ke)使藥(yao)物半數抑制濃(nong)度(du)（IC50）偏(pian)差達(da) 30% 以(yi)上(shang)，導致假陽性（誤判藥物有效）或(huo)假陰性（漏(lou)判潛(qian)在(zai)藥(yao)物）結果，嚴(yan)重(zhong)影(ying)響(xiang)實驗(yan)重(zhong)復性（數據(ju) CV 值＞25%）。

四、環(huan)境(jing)與操作管(guan)理(li)漏(lou)洞

硬件(jian)設(she)施(shi)不足(zu)：

未(wei)使用符(fu)合 Class II A2 標準的(de)生(sheng)物安全櫃(gui)（如(ru)氣(qi)流(liu)流(liu)速＜0.3m/s），操作區沈降菌(jun)超標（＞5CFU/30min）；

培養耗(hao)材(cai)未(wei)嚴(yan)格滅菌(jun)（如(ru)內(nei)毒(du)素(su)＞0.1EU/mL），或(huo)使用無(wu)濾(lv)芯(xin)吸頭(tou)（無法阻(zu)擋支原體(ti)氣(qi)溶(rong)膠(jiao)）。

流(liu)程(cheng)不規範：

培(pei)養基(ji)未(wei)二(er)次過濾(lv)（如僅(jin)用 0.22μm 濾(lv)膜，未(wei)截留支(zhi)原體(ti)）、基(ji)質(zhi)膠(jiao)反(fan)復凍融(rong)（每(mei)次凍融(rong)汙(wu)染(ran)風險(xian)增(zeng)加 25%）；

操作人員(yuan)未(wei)嚴(yan)格執行(xing)無菌(jun)操作（如未(wei)用 75% 乙(yi)醇擦拭(shi)臺(tai)面(mian)，手(shou)套(tao)接觸(chu)非無(wu)菌(jun)區(qu)域(yu)後(hou)直(zhi)接操作）。

    類(lei)器官培養(yang)汙(wu)染(ran)率(lv)高(gao)是微生(sheng)物特性、操作漏(lou)洞、硬件(jian)不足(zu)共(gong)同(tong)作用的(de)結(jie)果。其中，支原體(ti)因(yin) “隱形感染(ran)" 最難(nan)防(fang)控，細菌(jun) / 真(zhen)菌(jun)因(yin)快速繁殖(zhi)易被(bei)察覺但(dan)破壞性強，交(jiao)叉(cha)汙(wu)染(ran)則(ze)在高(gao)通(tong)量場景(jing)中危害數據(ju)可(ke)靠性。需(xu)從(cong) “檢測(ce) - 防(fang)護 - 操作" 全鏈(lian)條(tiao)建立(li)防(fang)控體(ti)系，才(cai)能(neng)將(jiang)汙(wu)染(ran)率(lv)有效控制在(zai) 5% 以(yi)下(xia)。

相(xiang)同(tong)問題：

類(lei)器官培養(yang)中，如何預(yu)防(fang)支原(yuan)體(ti)汙(wu)染(ran)？使用支(zhi)原體(ti)清(qing)除(chu)試(shi)劑盒！

類(lei)器官培養(yang)中，如何預(yu)防(fang)細菌(jun)/真(zhen)菌(jun)汙(wu)染(ran)？消(xiao)毒(du)環(huan)境(jing)使用殺(sha)孢(bao)子進(jin)行(xing)消(xiao)殺。

類(lei)器官培養(yang)中，如何預(yu)防(fang)交叉(cha)汙(wu)染(ran)？遵守(shou)實驗(yan)室規則(ze)。