溫故知新 | 支原體檢測、去除、預(yù)防全流程解決方案,你知道幾個?
支原體概念和污染的影響
支原體(Mycoplasma)又稱霉形體,是目前發(fā)現(xiàn)的最小、無細(xì)胞壁的原核生物,直徑大小0.1~0.3μm,能通過濾膜且呈高度多形性,是哺乳動物細(xì)胞培養(yǎng)中相對常見且難以檢測的細(xì)菌污染物。
支原體污染對細(xì)胞培養(yǎng)造成多方面的不良影響,已經(jīng)成為在細(xì)胞培養(yǎng)時的一個嚴(yán)重問題,保守估計常規(guī)細(xì)胞培養(yǎng)中支原體污染率為15~35%,嚴(yán)重干擾實驗結(jié)果的可信度。
細(xì)胞培養(yǎng)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、口腔支原體、發(fā)酵支原體、人型支原體、豬鼻支原體引起的。支原體在培養(yǎng)基上,形成的菌落呈“煎雞蛋“形狀。細(xì)胞培養(yǎng)上清和細(xì)胞膜適宜支原體生長,寄生在細(xì)胞表面的支原體可以穿透宿主細(xì)胞膜。
支原體污染來源主要有:細(xì)胞培養(yǎng)液或其成分(如培養(yǎng)基原料、血清和其他試劑)、實驗室操作人員、細(xì)胞培養(yǎng)箱、液氮培養(yǎng)箱、空氣中的粒子和氣溶膠、抗生素的過度使用、密封不當(dāng)?shù)募?xì)胞培養(yǎng)物和污染了支原體的細(xì)胞等。
與此同時,這些污染對應(yīng)的危害為:導(dǎo)致細(xì)胞制品或以細(xì)胞為介質(zhì)進行生產(chǎn)的產(chǎn)品在下游純化過程中可能因未能有效去除支原體而造成批次報廢、污染其接觸的所有相關(guān)設(shè)備設(shè)施甚至中間或終產(chǎn)品、導(dǎo)致其他正常細(xì)胞受到支原體污染、導(dǎo)致重要細(xì)胞或病毒種子庫受到支原體污染而報廢、導(dǎo)致實驗室整體環(huán)境受到污染而被迫停止生產(chǎn)或?qū)嶒灢僮鬟M行支原體去除、導(dǎo)致支原體產(chǎn)生耐受性而更難以去除、支原體污染面積擴大、對實驗室中的其他細(xì)胞培養(yǎng)物造成威脅。
因此,定期進行支原體檢測和去除,確保無支原體存在細(xì)胞培養(yǎng)體系內(nèi)才能保障科學(xué)研究工作的正常進行。
支原體檢測
支原體是一種比較常見但通常難以去除的污染類型,對于涉及細(xì)胞培養(yǎng)的生物制品工藝過程,法規(guī)要求“必須確保無支原體污染”。
2020年版中國藥典三部《生物制品生產(chǎn)檢定用動物細(xì)胞基質(zhì)制備及質(zhì)量控制》中提出對于生產(chǎn)用細(xì)胞,需要對主細(xì)胞庫(MCB)、工作細(xì)胞庫(WCB)、生產(chǎn)終末細(xì)胞(EOPC)進行支原體檢查。
FDA, Guidance for Industry:Characterization and Qualification of Cell Substrates and Other Biological Materials Used in the Production of Viral Vaccines for Infectious Disease Indications,提出對于原材料、病毒種子、未加工的收獲液等都需要進行支原體控制。
ICH Q5D《用于生產(chǎn)生物技術(shù)/生物產(chǎn)品的細(xì)胞底物的起源和特征描述》也提到:對于原材料、病毒種子、未加工的收獲液等都需要進行支原體控制。
圖1.中外法規(guī)里要求的支原體污染檢測點
傳統(tǒng)的支原體檢測方法主要為培養(yǎng)法和指示細(xì)胞法,但由于這兩種方法的檢測周期長或靈敏度問題,致使企業(yè)生產(chǎn)或產(chǎn)品放行周期拉長。而隨著細(xì)胞基因治療的發(fā)展,行業(yè)內(nèi)對支原體檢測時效性和靈敏度要求越來越高,短的貨架期不足以支撐如此長的檢測周期,因此快檢的NAT方法從眾多支原體檢測方法中脫穎而出。
圖2.中外法規(guī)里列舉的支原體檢測方法
基于NAT (nucleic acid amplification techniques)核酸擴增技術(shù),翌圣生物開發(fā)了一系列支原體快速檢測的試劑盒,其中包括熒光探針qPCR法支原體檢測試劑盒、一步恒溫顯色法支原體檢測試劑盒和巢式PCR法支原體檢測試劑盒。
熒光探針qPCR法支原體檢測試劑盒
是一種快速定性檢測生產(chǎn)原料、細(xì)胞庫、病毒種子、病毒或細(xì)胞收獲液、治療用細(xì)胞中潛在支原體污染的產(chǎn)品,即主要用于生物醫(yī)藥領(lǐng)域的藥物研發(fā)、生產(chǎn)、放行等方面。
產(chǎn)品資質(zhì)
符合法規(guī):按照EP2.6.7、JP G3和USP 63藥典要求驗證,符合國際機構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn);
配合審計:產(chǎn)品生產(chǎn)符合ISO13485質(zhì)量體系標(biāo)準(zhǔn),有完善的審計文件;
保障品質(zhì):試劑盒所需酶原料全自產(chǎn),且已產(chǎn)業(yè)化,供貨穩(wěn)定;
技術(shù)經(jīng)驗積累:TaqMan法有技術(shù)沉淀,Kit靈敏度可達(dá)10CFU/mL及以下;
專注產(chǎn)品性能:Taq酶抗體庫,雙封閉抗體提高了Kit特異性、靈敏度、穩(wěn)定性。
產(chǎn)品特點
檢測種類多:優(yōu)化的TaqMan探針可檢測多達(dá)183種支原體;
操作簡便:樣本制備和檢測總時長<3h,無需培養(yǎng)法的28天等待;
靈敏度高:檢測限達(dá)到可以替代直接培養(yǎng)法的10CFU/mL;
專屬性強:針對16s rRNA設(shè)計引物探針,不與梭菌、乳桿菌等親緣關(guān)系物種交叉反應(yīng);
安全性高:試劑盒內(nèi)陽性對照(PC)無感染性,消除污染風(fēng)險;
防干擾強:引入內(nèi)部質(zhì)控(IC),可排除樣本干擾、反應(yīng)配制異常等因素,有效避免假陰性。
圖3.熒光探針qPCR法支原體檢測工作流程
一步恒溫顯色法支原體檢測試劑盒
采用等溫擴增技術(shù),在顏色判別方面具有更強的辨識度,由藍(lán)紫色(陰性)向天藍(lán)色(陽性)變,更利于肉眼的判別,增加了防污染組分,杜絕假陽性現(xiàn)象的存在。
圖4. 一步恒溫顯色法支原體檢測操作流程
巢式PCR法支原體檢測試劑盒
不同于普通的一步法PCR檢測方法,將原先的1對引物提高至3對引物,針對支原體16s和23s保守區(qū)進行巢式PCR擴增,在改變產(chǎn)品非特異性的同時大大提升了產(chǎn)品的靈敏度,可以檢測低至單個拷貝的支原體。
圖5.巢式PC法支原體檢測操作流程
支原體去除
在細(xì)胞培養(yǎng)過程中,定期檢測能夠有效的避免支原體大量污染,但如果細(xì)胞已受支原體污染,則需對其進行及時處理,最佳處理原則為將細(xì)胞高壓滅菌后丟棄,以免污染其它潔凈的細(xì)胞株。若受污染的細(xì)胞比較珍貴,必須去除支原體污染,可以通過混合使用抗生素以達(dá)到目的。由于支原體無細(xì)胞壁,因此傳統(tǒng)的抗生素一般對其無效。此時,選擇一款合適的支原體去除試劑尤為重要。
翌圣生物MycAway™ Treatment (1000×)支原體去除試劑,是一種混合抗生素制劑,含有三種對支原體具有抑菌作用的組分,分別是喹諾酮類、四環(huán)素衍生物類和大環(huán)內(nèi)酯類抗生素。該支原體去除試劑可通過抑制DNA和支原體生長所必須的相關(guān)蛋白合成來取得良好的支原體清除效果,且對細(xì)胞無傷害,挽救細(xì)胞,減少因支原體污染帶來的損失。
產(chǎn)品特點
毒性低:對細(xì)胞毒性小,不影響后續(xù)細(xì)胞實驗,如細(xì)胞轉(zhuǎn)染和活力檢測等;
穩(wěn)定性強:-20℃試劑能較長時間保存并保持高效用;
操作簡單:只需將產(chǎn)品添加至支原體污染的培養(yǎng)基中孵育即可;
起效快:最快3天即可見效;
去除范圍廣:能去除實驗室絕大多數(shù)支原體類型。
圖6.支原體去除試劑細(xì)胞毒性檢測圖示
支原體預(yù)防
在細(xì)胞培養(yǎng)過程中,支原體污染常有發(fā)生,但由于其特殊性很難被肉眼和顯微設(shè)備檢測到,因此做好支原體的預(yù)防工作顯得尤為重要。可通過向培養(yǎng)基中添加支原體預(yù)防試劑,來有效預(yù)防支原體的污染。
目前實驗室支原體主要來自于:細(xì)胞間的交叉污染、工作環(huán)境或者實驗器材的污染、實驗者無菌操作不佳、污染的培養(yǎng)基或者試劑、帶有支原體污染的原始組織或者器官等。翌圣生物開發(fā)的支原體預(yù)防系列產(chǎn)品,具有操作簡單、方便、穩(wěn)定性好等特點,非常適合日常細(xì)胞系培養(yǎng)中支原體預(yù)防。
產(chǎn)品信息
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