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18
2025
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04
Biochannel小课堂 | 抗生素知识知多少
作者：
细胞培养中抗生素的选择和使用是一个复杂且重要的课题。抗生素在细胞培养中的主要作用是防止细菌、真菌或其他微生物污染，从而保护细胞的正常生长和实验结果的准确性。然而，抗生素的使用并非万能，其对细胞代谢、增殖、分化等也可能产生负面影响，因此需要根据具体实验需求谨慎选择和应用。
抗生素的种类及其作用机制
青霉素和链霉素（双抗）：青霉素和链霉素是最常用的抗生素组合，被称为“双抗溶液”。青霉素主要针对革兰氏阳性菌，而链霉素则对革兰氏阴性菌有效。两者联合使用可以覆盖大多数细菌污染，是哺乳动物细胞培养中最常见的抗生素添加剂。
庆大霉素：庆大霉素是一种广谱抗生素，对革兰氏阳性和阴性细菌均有效，尤其适用于低水平污染的情况。其作用机制包括抑制细菌蛋白质合成和DNA复制，但对真菌和酵母菌无效。
两性霉素B：两性霉素B主要用于抑制真菌污染，尤其是霉菌。它通过破坏真菌细胞膜的通透性来发挥作用，但对哺乳动物细胞可能有毒性。
其他抗生素：包括四环素、红霉素、氨苄西林等，这些抗生素各有特定的抗菌谱，适用于不同类型的污染控制。
抗生素在细胞培养中的利弊分析
优点：
①防止污染：抗生素能够有效抑制细菌、真菌和支原体的生长，减少因污染导致的实验失败或数据偏差。
②提高实验效率：通过减少污染风险，抗生素可以缩短实验周期，节省资源和时间。
缺点：
①细胞毒性：抗生素可能干扰细胞的正常代谢和基因表达，尤其是原代细胞和干细胞。例如，青霉素和链霉素可能抑制细胞增殖并影响分化。
②耐药性：长期使用抗生素可能导致微生物产生耐药性，使抗生素失效。
③干扰实验结果：抗生素可能改变细胞信号通路或基因表达，导致实验数据失真。
抗生素使用的注意事项
避免滥用：在无菌操作技术完善的情况下，可以减少甚至避免使用抗生素。例如，定期消毒实验环境、使用专用试剂和无菌设备是更安全有效的防污染方法。
选择合适的抗生素浓度：抗生素的浓度应根据污染类型和细胞类型进行调整。过高的浓度可能对细胞产生毒性，而过低的浓度则无法有效抑制污染。
联合用药：对于复杂的污染情况，联合使用多种抗生素可能比单一抗生素更有效。例如，“双抗”溶液通常用于常规培养，而庆大霉素或两性霉素B则用于特殊污染情况。
优化实验设计：在某些情况下，可以考虑不添加抗生素，而是通过优化培养条件（如温度、pH值、CO2浓度）来降低污染风险。
抗生素的种类及其作用机制
青霉素和链霉素（双抗）
青霉素和链霉素是最常用的抗生素组合，被称为“双抗溶液”。青霉素主要针对革兰氏阳性菌，而链霉素则对革兰氏阴性菌有效。两者联合使用可以覆盖大多数细菌污染，是哺乳动物细胞培养中最常见的抗生素添加剂。
庆大霉素
庆大霉素是一种广谱抗生素，对革兰氏阳性和阴性细菌均有效，尤其适用于低水平污染的情况。其作用机制包括抑制细菌蛋白质合成和DNA复制，但对真菌和酵母菌无效。
两性霉素B
两性霉素B主要用于抑制真菌污染，尤其是霉菌。它通过破坏真菌细胞膜的通透性来发挥作用，但对哺乳动物细胞可能有毒性。
其他抗生素
包括四环素、红霉素、氨苄西林等，这些抗生素各有特定的抗菌谱，适用于不同类型的污染控制。
抗生素在特定实验中的应用
原代细胞培养：原代细胞对抗生素较为敏感，因此在原代细胞培养中通常避免使用抗生素。如果必须使用，则应选择低浓度的抗生素，并尽量减少暴露时间。
转染/转导实验：在转染或转导细胞时，抗生素可用于筛选成功转染的细胞。例如，遗传霉素（G418）常用于筛选成功转染的细胞。
支原体污染检测：支原体污染是细胞培养中常见的问题之一。常用抗生素如青霉素和链霉素无法抑制支原体生长，因此需要使用专门的支原体清除试剂。
抗生素在细胞培养中具有不可替代的作用，但其使用需谨慎。研究人员应根据实验目的和污染类型选择合适的抗生素种类和浓度，并尽量减少不必要的抗生素暴露。此外，结合良好的无菌操作技术和优化实验设计，可以最大限度地减少抗生素的负面影响，从而确保实验结果的准确性和可靠性。
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