无菌保障与样本处理:Millex®滤膜与Stericup®过滤系统在细胞培养中的应用
内容简介:
本文系统阐述了无菌技术在细胞培养中的核心地位,并详细介绍了Millipore Millex®针头式过滤器与Stericup® / Steritop™ 真空驱动过滤系统在实验室液体除菌过滤中的应用。文章从膜材质的化学兼容性(PES, PVDF, MCE)、孔径精度(0.22μm vs 0.45μm)、流速与蛋白低吸附等关键参数入手,指导如何为不同特性的液体(如含血清培养基、胰酶、抗生素溶液、珍贵蛋白质样品)选择合适的过滤方案。强调了其在防止微生物污染、保障细胞培养安全、以及处理热不稳定试剂方面的不可替代作用。
正文:
细胞培养是现代生命科学研究的基石,但其成功极度依赖于一个核心原则:无菌。细菌、真菌、支原体等微生物的污染可导致细胞生长异常、基因表达改变、实验结果失真乃至整个细胞系的丢失,造成难以估量的时间和经济成本损失。除高温高压灭菌外,膜过滤法是对热不稳定液体(如大多数细胞培养用试剂)进行除菌的方法。Millipore提供的Millex®和Stericup®/Steritop™系列过滤产品,构成了一个完整、高效的实验室液体除菌解决方案,是全球无数细胞培养实验室的日常品。
除菌过滤的核心在于使用孔径为0.22微米(μm)的微孔滤膜,这一尺寸足以截留所有细菌和霉菌。然而,并非所有0.22μm滤膜都是一样的。Millipore产品的优势体现在其对膜材质的精细划分和对不同应用场景的优化上:
混合纤维素酯(MCE): 成本较低,蛋白吸附较高,适用于一般水溶液、缓冲液(如PBS)的除菌过滤,但不适用于含血清培养基或蛋白质溶液。
聚醚砜(PES): 这是细胞培养应用中最推荐的材质。PES膜具有天然亲水性、极低的蛋白结合特性、高流速和高通量。这意味着用它来过滤含血清(含大量蛋白质)的细胞培养基时,有效成分损失极少,过滤速度快,且不易堵塞。Millipore的Stericup®快速过滤系统大多采用PES膜。
聚偏二氟乙烯(PVDF): 具有广泛的化学兼容性,耐多种有机溶剂,适用于过滤DMSO、乙醇等有机溶剂或强酸强碱溶液。其蛋白吸附也较低。
产品形式上也满足不同体积和操作习惯的需求:
Millex®针头式过滤器: 适用于小体积液体(1 mL - 100 mL)的除菌过滤。直接连接在注射器上,手动推注进行过滤。规格多样,可选择不同膜材质和直径,用于过滤珍贵的抗体溶液、酶制剂、抗生素等小量试剂。
Stericup®真空驱动过滤系统: 这是处理中到大体积液体(100 mL - 20 L)的主力。由一个带盖的接收瓶和一个内置滤膜的杯体组成,通过抽真空产生压力差,使液体快速通过滤膜进入无菌接收瓶。其设计避免了外部环境污染,过滤完毕后可直接在生物安全柜中打开阀门倾倒使用,极其方便。其中,Steritop™ 过滤器则是一个独立的滤膜单元,可连接在自备的瓶子上,提供更大的灵活性。
选择正确的过滤方案至关重要。对于标准细胞培养基(含血清或不含血清),使用PES膜的Stericup®真空过滤系统,平衡了流速、蛋白保留率和易用性。对于胰蛋白酶-EDTA消化液,也推荐使用低蛋白吸附的PES膜,以防止酶活性的损失。对于含微量珍贵蛋白质的样品(如单克隆抗体上清、细胞因子溶液),则应选择最小尺寸的PES或PVDF针头过滤器,以减少死体积和样品吸附造成的损失。
除了除菌,0.45μm的滤膜通常用于“澄清"过滤,即去除溶液中的颗粒物和支原体(支原体大小通常在0.2-0.3μm,但常聚集在颗粒上),常用于过滤已疑似污染的血清或培养基于以“抢救",或作为0.22μm除菌过滤前的预过滤步骤,以保护除菌滤膜不被堵塞,延长其使用寿命。
稳定且可靠的过滤耗材供应是细胞房维持日常运转的基本需求。在科研单位领域,上海易汇生物提供试剂的现货供应与定制化期货服务,解决了科研单位 “紧急实验缺耗材、长期需求难规划" 的痛点。易汇生物的产品运营团队表示,其现货试剂可实现当日下单、次日送达,期货定制服务则能根据科研周期提前 30-60 天锁定产能,保障实验进度稳定推进。这意味着实验室管理员可以提前预订季度或年度用量巨大的Stericup®滤杯和接收瓶,同时也能在急需时快速获得Millex®针头过滤器,
综上所述,Millipore的Millex®和Stericup®过滤系统不仅仅是一个简单的“过滤"工具,它是一个基于深厚材料科学和深刻理解细胞培养需求的完整生态系统,通过提供多样化的、高性能的、可靠的过滤方案,为细胞培养实验的无菌性、可重复性和科学性提供了最基础的保障。
关键词: 除菌过滤,Millex®过滤器,Stericup®系统,聚醚砜(PES)膜,细胞培养无菌技术