支原体又称胸膜肺炎样生物(PPLO),是迄今为止发现的最小、最简单的原核生物,没有细胞壁。它们的直径为 0.1 至 0.3 μm,可以通过过滤器,并表现出高度多形性。它们是哺乳动物细胞培养中比较常见且难以检测的细菌污染物

支原体污染对细胞培养有多种不良影响,已成为细胞培养实践中严重的问题,保守估计常规细胞培养中支原体污染率达15%~35%,严重干扰了实验结果的可信度。

细胞培养中约95%的支原体污染主要由莱氏胆管支原体、精氨酸支原体、口腔支原体、发酵支原体、人型支原体和猪鼻支原体引起。在培养基上,支原体菌落形成“煎蛋”状。细胞培养上清液和细胞膜为支原体生长提供了适宜的环境,寄生在细胞表面的支原体可以穿透宿主细胞膜。

支原体污染的主要来源包括:细胞培养基或其成分(如培养基原料、血清和其他试剂)、实验室人员、细胞培养箱、液氮储罐、空气中的颗粒物和气溶胶、抗生素的过度使用、密封不当的细胞培养物以及已经被支原体污染的细胞。

同时这些污染相应的危害包括:因后续纯化过程中不能有效去除支原体,导致细胞产品或以细胞为培养基生产的产品批量报废;污染与污染物质接触的所有相关设备设施、中间产品或最终产品;导致其他正常细胞受到支原体的污染;导致重要细胞或病毒种子库因支原体污染而报废;迫使实验室因处理支原体污染而停止生产或实验操作;导致支原体产生耐药性,使其更加难以根除;扩大支原体污染的范围;对实验室内其他细胞培养造成威胁。

因此必须定期进行支原体检测及清除,确保细胞培养体系中不存在支原体,这对于科研的正常进行至关重要。

支原体 检测

支原体是一种比较常见但通常难以去除的污染类型。对于涉及细胞培养的生物制剂工艺,法规要求“不得有支原体污染”。

  • 2020年版《中国药典》三部《生物制品生产与检测用动物细胞基质的制备与质量控制》规定,对于生产所用的细胞,必须对主细胞库(MCB)、工作细胞库(WCB)、生产终止细胞(EOPC)进行支原体检测。
  • FDA《行业指南:用于生产传染病病毒疫苗的细胞基质和其他生物材料的表征和鉴定》规定,必须对原材料、病毒种子、未处理的收获液和其他此类材料进行支原体控制。
  • ICH Q5D“用于生产生物技术/生物产品的细胞基质的衍生和表征”也提到必须对原材料、病毒种子、未处理的收获液和其他此类材料进行支原体控制。

图1 国内外法规要求的支原体污染检测点

传统的支原体检测方法主要有培养法和指示细胞法,然而这两种方法由于检测周期长或存在灵敏度问题,导致企业生产或产品发布周期延长。随着细胞和基因治疗的发展,行业对于支原体检测的时效性和灵敏度要求越来越严格,较短的保质期不足以支撑如此长的检测周期,因此快速NAT(核酸检测)方法在众多支原体检测方法中脱颖而出。

图2 国内外法规列出的支原体检测方法

基于 NAT(核酸扩增技术), Yeasen 研发了一系列支原体快速检测试剂盒,包括支原体实时qPCR检测试剂盒、MycAway™ Plus-Color一步法支原体检测试剂盒、GMyc-PCR支原体检测试剂盒等。

1.支原体实时荧光定量PCR检测试剂盒

    该产品用于快速定性检测生产原料、细胞库、病毒种子、病毒或细胞收获液、治疗细胞中潜在的支原体污染,主要用于生物制药的研究、开发、生产和放行过程。

    产品资质

    法规遵从性: 依据EP2.6.7、JP G3、USP 63药典要求验证,符合国际权威机构标准。

    审计合规性: 产品生产符合ISO13485质量管理体系标准,并有完善的审核文件支持。

    质量保证: 试剂盒所需酶原料全部自主生产并已实现产业化,保证供应稳定。

    技术经验积累: TaqMan方法有着坚实的技术基础,试剂盒灵敏度可以达到10CFU/mL及以下。

    关注产品性能: Taq酶抗体库,采用双重阻断抗体,增强了试剂盒的特异性、灵敏度和稳定性。

    产品特性

    多种检测类型: 优化的 TaqMan 探针可以检测多达 183 种支原体。

    便于使用: 样品准备和测试的总时间不到 3 小时,无需等待培养方法所需的 28 天。

    高灵敏度: 检测限低至 10 CFU/mL,使其成为直接培养方法的可行替代方案。

    高特异性: 引物和探针针对 16S rRNA 进行设计,确保不会与梭菌和乳酸杆菌等密切相关的物种发生交叉反应。

    高安全性: 试剂盒中的阳性对照(PC)无感染性,完全消除了污染风险。

    抗干扰能力强: 内控(IC)的引入有助于排除样品干扰和反应制备中的异常,有效避免假阴性。

    图 3 使用支原体实时 qPCR 检测试剂盒进行支原体检测的工作流程

    2.MycAway™ Plus-Color一步法支原体检测试剂盒

      采用独特的等温扩增技术,颜色辨别能力更强,从蓝紫色(阴性)到天蓝色(阳性)的变化,肉眼更容易辨别,并含有抗污染成分,杜绝假阳性的发生。

      图4:使用MycAway™ Plus-Color一步法支原体检测试剂盒进行支原体检测的操作流程

      3.GMyc-PCR 支原体 检测成套工具

      与传统一步法PCR检测方法不同,引物数量由一对增至三对,针对支原体16S和23S rRNA保守区域进行嵌套PCR扩增,不仅减少了非特异性产物,而且显著提高了产物的灵敏度,可以检测到少至单拷贝的支原体。

      图5 GMyc-PCR支原体检测试剂盒检测支原体操作流程

      支原体去除

      在细胞培养过程中,定期检测可以有效预防大规模支原体污染。但如果细胞已经受到支原体污染,则需要及时处理。最佳做法是对受污染的细胞进行高压灭菌,然后丢弃,以避免污染其他清洁细胞系。如果受污染的细胞特别有价值,需要去除支原体污染,可以使用抗生素组合来达到这一目的。由于支原体缺乏细胞壁,传统抗生素对其通常无效。因此,选择合适的支原体去除试剂至关重要。

      Yeasen的 MycAway™ Treatment (1000×) 是一种混合抗生素制剂,含有三种对支原体具有抗菌作用的成分:喹诺酮类、四环素衍生物和大环内酯类抗生素。这种支原体去除试剂通过抑制 DNA 合成和支原体生长所必需的蛋白质的产生来实现有效的支原体清除,而不会损害细胞。它最大限度地挽救细胞,并最大限度地减少因支原体污染造成的损失。

      产品特性

      低毒性: 对细胞的毒性极小,确保不会干扰后续的细胞实验,如转染和活力测定。

      高稳定性: 该试剂可在-20℃下长期保存并保持高效性。

      便于使用: 只需将产品添加到受支原体污染的培养基中并进行孵育即可。

      速效: “立即见效”,最快 3 天内即可看到效果。

      广谱: 能够去除实验室中发现的大多数支原体类型。

      图 6.支原体去除试剂细胞毒性试验图示

      支原体预防

      在细胞培养过程中,支原体污染的情况时有发生,但由于其独特的特性,用肉眼或显微设备很难发现,因此做好支原体防治工作显得尤为重要,在培养基中添加支原体防治试剂可以有效预防支原体污染。

      目前实验室支原体主要来源于:细胞间的交叉污染、工作环境或实验室设备的污染、实验人员无菌操作不当、培养基或试剂被污染、原有组织或器官被支原体污染。我公司研发的支原体预防产品系列 Yeasen 具有简单、方便、稳定性高的特点,非常适合常规细胞系培养中的支原体预防。

      产品信息

      产品

      目录编号

      产品名称

      产品规格

      样品前处理试剂盒

      18461ES

      MolPure® 磁性残留 DNA 样本制备试剂盒

      25吨/100吨

      18467ES

      MolPure® Mag48 样品制备套件 FN

      3×16T/

      6×16T

      核酸提取仪

      80511ES

      48通道自动核酸提取仪

      48 通道

      支原体检测试剂盒

      40619ES

      MycAway® 支原体实时 qPCR 检测试剂盒 (2G)

      25吨/100吨

      40612ES

      MycAway™ Plus-Color 一步法支原体检测试剂盒

      25吨/100吨

      40601ES

      GMyc-PCR支原体检测试剂盒

      10次​​检测/20次检测

      支原体去除试剂

      40607ES

      迈凯威商标 处理(1000×)- 支原体去除试剂

      1毫升/5×1毫升

      支原体预防试剂

      40608ES

      迈凯威商标 预防(2000×)-支原体预防试剂

      1毫升/5×1毫升

      40605ES

      迈凯威商标 喷雾(即用型)

      500毫升/2×500毫升/10×500毫升

      40609ES

      迈科卫士商标-1 溶液(100×),用于 CO2 培养箱水浴消毒

      100毫升

      40610ES

      迈科卫士商标-2溶液(500×),用于普通水浴消毒

      100毫升

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