细胞培养是现代生物医学研究的核心技术之一。在体外培养环境中,细菌污染无处不在,即使是在严格的无菌操作条件下,也难以完全杜绝污染的风险。一旦发生细菌污染,轻则导致实验结果偏差、数据不可信,重则造成珍贵细胞株的损失。为了降低这一风险,在培养基中添加抗生素已成为实验室的标准操作。青霉素-链霉素溶液(100X),即“双抗”,因其广谱抗菌、效果可靠且使用简便,成为细胞培养中最常用的抗生素添加剂。该溶液中青霉素的含量为10,000 U/mL,链霉素的含量为10 mg/mL,使用时按1:100比例稀释至细胞培养基中。青霉素主要作用于分裂繁殖期细菌,而链霉素对静止期和繁殖期细菌均有杀灭效果。两者联合使用,既抑制了敏感菌的生长,又缩小了可能的抗菌盲区,形成广谱覆盖,能够有效预防大部分常见的细菌污染。

使用方法
青霉素-链霉素溶液(100X)的典型组分如下:青霉素含量为10,000 U/mL(即10 kU/mL),链霉素含量为10 mg/mL(即10,000 µg/mL),以0.9%氯化钠溶液为溶剂配制而成,经过0.1 μm或0.22 μm过滤除菌。部分产品的溶剂为PBS或注射用水,但核心浓度指标一致。100X表示该溶液在使用时需要经过100倍稀释,方可得到推荐的工作浓度。推荐的终浓度为:青霉素50-100 U/mL,链霉素50-100 µg/mL(常用100 U/mL和100 µg/mL)。
常用的稀释方法有两种:一是直接添加法,在无菌条件下,向已配制好的细胞培养基中按1:100比例直接添加青霉素-链霉素溶液(100X)。另一种为在配制大规模培养基时,可提前加入青霉素-链霉素溶液(100X),再经再次过滤除菌后使用。
操作流程和储存要点
为了确保双抗的效价并避免交叉污染,操作时需遵循以下流程:彻底清除旧培养基→PBS润洗细胞→加入已预温并含双抗的新培养基。这一操作需在超净工作台内完成,使用无菌移液器具,开盖后应优先分装以减少母液污染的机率。
该产品应在-20℃以下避光冷冻保存。在此条件下,保质期通常为12-24个月。若仅短期使用(数周内),可在4℃条件下暂时存放,但建议仍以冷冻保存为佳。避免整瓶反复冻融,推荐分装保存,随取随用。应在2-8℃冰箱中缓慢解冻,或者在37℃温育数分钟并轻轻摇匀溶解。配制好的含双抗完全培养基在4℃避光保存时,建议在2周内用完,过期应及时弃用。这主要是因为青霉素在液体培养基中会随时间逐渐降解失效。
应用案例
在研究Hoxa1对低氧下大鼠肺动脉平滑肌细胞的作用时,使用青霉素-链霉素溶液(100X)作为细胞培养的基础抗生素添加剂。在细胞培养体系中,DMEM/F12培养基中添加了10%的胎牛血清和1%的青霉素-链霉素混合液(即青霉素-链霉素溶液(100X)按1:100比例稀释至工作浓度)。这一策略有效保障了原代细胞分离和传代培养过程中的无菌环境,使研究者能够顺利获得纯度在95%以上的肺动脉平滑肌细胞,为后续基因表达分析和信号通路研究奠定了坚实基础[1]。
在研究HOXA1在胶质瘤中的作用时,同样将青霉素-链霉素溶液(100X)作为人脑胶质瘤U87细胞培养的基础添加剂[2]。该研究的顺利开展得益于青链霉素对细菌污染的有效防控,在体外培养的长周期中,细胞始终处于无菌的、稳定的生长环境中,保证了实验结果的可靠性。
应用中需要注意的问题
青霉素-链霉素溶液(100X)仅能抑制细菌,对真菌(如霉菌、酵母菌)和支原体污染无效。青霉素和链霉素对大多数已建立的细胞系(如HeLa、HEK293、各种癌细胞系)毒性较低,但对某些类型的细胞,尤其是原代细胞和干细胞,可能存在细胞毒性。长期使用青霉素-链霉素的细胞培养会有一定影响,抗生素残留可能影响某些对细菌高度敏感的生物学检测;抗生素的存在可能掩盖低水平的细菌污染,使支原体等难检污染物悄然滋生;对于一些涉及细菌共培养或微生物组研究的实验,双抗的存在本身就是一种干预因素。
参考文献
[1] 翟婷, 达哇卓玛, 张雨薇, 等. Hoxa1通过MEK/ERK信号通路促进低氧下大鼠肺动脉平滑肌细胞增殖、迁移和表型转换的研究[J]. 解放军医学院学报, 2023, 44(11): 1253-1264.
[2] 郭华, 唐小龙, 周家仪. HOXA1在胶质瘤发生发展中的作用及对患者预后和免疫治疗的影响[J]. 西部医学, 2026, 38(2): 193-200.