细胞培养之光线对细胞的影响

光线作为一种重要的环境因素，对细胞培养过程有着复杂而多样的影响。在细胞培养实验中，了解并控制光线条件，对于维持细胞的正常生长、繁殖以及保证实验结果的准确性和可靠性至关重要。

一、光线对培养基成分的影响

光线会直接作用于细胞培养基中的某些成分，特别是B族维生素（如B2、B12）和芳香族氨基酸（如色氨酸、酪氨酸）。这些成分在光照条件下会发生光化学转化和光降解，导致培养基的性状、性能及储存有效期发生改变。例如，色氨酸在光照下会降解产生犬尿氨酸等小分子物质，这些降解产物可能具有潜在的细胞毒性。此外，维生素B12在光照下会转化为羟钴胺素，进而影响抗体产物的颜色，导致药物原液和药物产品颜色异常。

二、光线对细胞生长和繁殖的影响

光线不仅影响培养基成分，还会直接影响细胞的生长和繁殖。长时间、高强度的光照，特别是蓝光和白光，会对细胞造成光氧化损伤，减弱细胞的增殖活力，甚至改变细胞的正常形态。实验证实，手机屏幕等人造光源的长期照射也会引起体外培养细胞的损伤。此外，光照还可能通过影响细胞培养体系中的其他成分来间接影响细胞，如抑制褪黑素的分泌，干扰细胞的正常生理节律。

三、光线对细菌生长和细胞培养体系平衡的影响

在细胞培养过程中，光照还可能促进某些细菌的生长，这些细菌对光照敏感，过度生长会干扰到其他有用微生物的生长，破坏细胞培养体系的平衡。这种干扰可能导致细胞生长环境的恶化，影响细胞的正常生长和繁殖。

四、光线对植物细胞组织培养的影响

与动物细胞不同，植物细胞在组织培养过程中对光照有一定的需求。在再分化阶段，植物细胞需要光照以形成叶绿体，进行光合作用。然而，在愈伤组织形成阶段，避光培养更有利于形成大量的愈伤组织。光照强度、光照时间以及光照周期等因素都会影响植物细胞的生长和分化。

五、应对措施

为了减少光线对细胞培养的不利影响，可以采取以下措施：

1. 物理避光：在培养基制备、运输储存及细胞培养过程中，采用物理避光措施，如使用铝箔纸包裹和遮盖生物反应器的透明或半透明罐体。

2. 安全照明灯：在安装照明灯时，选择能够滤除具有破坏性波长的光的安全照明灯，如红光、绿光或波长大于500nm的其他彩色光。

3. 培养基组分优化：在培养基中添加抗氧化剂，，以缓解光照引起的氧化应激程度。同时，适当调整培养基中高氧化性组分和光反应性成分的含量。