细胞芯片。记者 刘莉 摄
研究人员正在观察细胞繁殖。记者 刘莉 摄
肉眼看不到的一个个细胞,生活在舒适恒温的培养箱里,过着“饭来张口”的娇贵生活。等待着有一天,它们将为人类研究肿瘤、糖尿病、肝炎等各种疾病“前仆后继”。在南大校园开放日前夕,记者提前探访了该校生命分析化学国家重点实验室,这里养着数亿个细胞。据了解,包括细胞芯片在内的各种芯片,以后将出现在人类各种疾病的诊断过程中。
【细胞是这样养的】
有细菌就会死,不能对着细胞说话
在南大生命分析化学国家重点实验室最隐蔽的地方,便是“细胞实验室”。想要进入实验室,先得把自己杀个毒。在实验室的门口,有个仅能容下一人的风淋室,像个淋浴间,墙顶和墙壁装有像浴霸一样的设备。现场的工作人员称,这些都是用来吹风或消毒的,一人站进去,身上的细菌、大气飘浮物等,就会统统被吹掉或者杀死。
人被消过毒了,穿上鞋套才能进去。只见冰柜一样大小的培养箱里,放着各种小瓶,四周有紫外线灯照射。“这里面就是细胞。”工作人员介绍,培养箱不能有任何细菌,实验室里所有的台子、器皿等,都用高温或者酒精消过毒。
“在打开培养箱后,不要对着培养箱说话”,工作人员提醒记者,唾液中的细菌足以让这些娇嫩的细胞当场毙命。尽管实验室尽量保持无菌,但在开关培养箱、二氧化碳浓度变化等情况下,每天仍有不少细胞因为被感染而“死于非命”。
喂“营养餐”,还要给它们定期“洗澡”
这些装在小瓶里的细胞,用肉眼并不能看清。工作人员提取了一些放在显微镜下,才能看到不同姿态的细胞。据了解,一个细胞只有10-20微米,差不多相当于一根头发宽度的1/3,浓缩后每毫升细胞就有数百万个。
这里差不多养了数亿个细胞。工作人员告诉记者,这些细胞很娇贵,要小心伺候。差不多一两天就得喂它们一次,吃的是营养液,以免细胞被“饿死”或者“营养不良”。尽管这样,仍有大量敏感度高的细胞养不活,并走向凋亡,有的细胞则会产生变异。
死掉或变异的细胞,还能留在队伍里吗?工作人员摇头说,这些必须清除出去,他们每天换培养液时,凋亡的细胞都会被“洗涤”出去。形象点说,细胞群就像要“洗澡”一样,每天要洗去身体上的杂质,“洗掉”的细胞差不多在千分之五。
细胞们住得也很舒适,培养箱是恒温的,保持着和人体一样的温度:37℃。
细胞大多是买来的,一瓶几千元
南大生命分析化学国家重点实验室许丹科教授告诉记者,这些细胞主要是从专门的细胞公司买来的,也有一些医疗单位捐赠过来的,根据品种不同,价格也有差异。
“每瓶差不多要几千元,一旦活性下降了,还要重买。”一位正在做实验的工作人员说,如果喂养得好,细胞繁殖也很快。在不使用的时候,这些细胞便要冷冻起来。
据了解,实验室每个课题组养四五种细胞,有癌细胞,也有比较容易繁殖的原代细胞。
【细胞是这样用的】
给癌细胞喂药,看它会不会凋亡
“我们这个组买了5种细胞种子:乳腺癌细胞、子宫癌细胞、肺癌细胞、肝癌细胞和白血病细胞。主要用它们来研究癌细胞的凋亡信号。”一位正在做实验的研究生告诉记者。
“这是乳腺癌细胞。”他将一管细胞加入培养皿,添加了培养液进行稀释后,又取了样放在切片上。接着,他拿起一个探针给癌细胞递送一种物质,看着细胞慢慢吞噬这个物质,并从显微镜来看这个癌细胞的变化。“这是在做药物分析。我们一方面想看看药物对癌细胞有无作用,同时,想研究癌细胞在凋亡过程中产生的蛋白质,从而捕捉癌细胞的凋亡信号。”
细胞做成芯片,测出含癌会发光
许丹科教授将记者带到“芯片实验室”,揭开了这些细胞的另一妙用:制作成细胞芯片。
一块几厘米见方的芯片,上面密密麻麻分布着不少点点,看上去与手机芯片差不多大小。把细胞用滴管滴入这些点点里,便成了细胞芯片。
“和电子芯片用计算机编程不同,我们的芯片是用化学手段‘编程’,将蛋白、抗体等正常数据‘写’在芯片上,一旦检测对象有问题,便会产生物理变量,并产生发光、电流信号等反应,提示出现异常。”许教授说,用这样的道理,细胞芯片可以用来做肿瘤分析。癌细胞膜上有蛋白,找到与该蛋白相结合的荧光分子,一旦检测到癌细胞,就会发出荧光。