Welche Zellkulturkontaminationen gibt es? - Überblick über Zellkultur-Kontaminationen
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Morgens noch fröhlich ins Labor, dann schon beim Herausholen der Kulturen aus dem Inkubator ein zweifelnder Blick und spätestens, wenn man durchs Mikroskop schaut, die Gewissheit: kontaminiert! Wer kennt das nicht? Jeder, der mit Zellkulturen arbeitet, hat früher oder später eine Kontamination. Bakterien, Hefen und andere Pilze finden immer wieder den Weg in Schalen und Flaschen. Dass sie das tun, ist nicht peinlich, sondern eher normal. Aber man sollte sich immer fragen, woher, wie und warum, damit man in Zukunft weniger Probleme hat. Jedes Labor, das regelmäßig mit Kontaminationen zu kämpfen hat, sollte sich über Hygiene Gedanken machen. Außerdem sollte man immer versuchen herauszufinden, um was für eine Kontamination es sich handelt, da dies helfen kann, die Quelle der Keime zu ermitteln. Weitere Hilfestellung bekommen Sie auch in unseren Kursen Kontaminationsvermeidung, Aseptik und Hygiene, Qualitätsmanagement sowie Mykoplasmennachweis und Eliminierung. |
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Welche Arten von Kontaminationen unterscheiden wir? - Überblick über Kontaminationsarten
Das Wort Kontaminationen kommt aus dem Lateinischen und bedeutet übersetzt: besudeln, verunreinigen. Somit sind Kontaminationen alles, was nicht in die Zellkultur gehört. Hierzu gehören:
- Mikrobiologische Kontaminationen (u. a. Bakterien, Hefen, Pilze, Mykoplasmen)
- Virale Kontaminationen (SMRV, CMV, EBV, HIV, HCV)
- Proteinäre Verunreinigungen (Prionen)
- Chemische Verunreinigungen (leachables und extractables aus Plastik, chemische Verunreinigungen z. B. Schwermetalle)
Was sind die häufigsten Kontaminationsquellen?
In den meisten Fällen ist die Ursache für eine Kontamination ein Fehler in der sterilen Arbeitstechnik. Während Anfänger aus Unerfahrenheit Fehler machen, ist es bei den "alten Hasen" meist eher die Geschwindigkeit oder die Menge an Kulturen, die gleichzeitig bearbeitet werden, die zu Fehlern führt. Hier einige Tipps:
- Steriles Arbeiten und Hektik passen nicht zusammen
- Immer nur eine Kultur oder Linie unter der Bank bearbeiten
- Antibiotika kaschieren Fehler. Wer sie nicht weglassen kann oder möchte, sollte ab und an eine Kultur ohne Antibiotika kultivieren. Dies zeigt zum einen Fehler auf und gibt zum anderen sogenannten gedeckelten Kontaminationen (durch Antibiotika gebremste, aber vorhandene Kontaminationen) die Chance, hochzuwachsen und erkannt zu werden. Dies verhindert das Verschleppen.
- Kontaminationen dokumentieren und, wenn möglich, klassifizieren, soweit es geht.
- Wer ab und an Pilzkontaminationen hat, sollte seinen Inkubator checken und überprüfen, ob das Labor regelmäßig mit anderen als alkoholischen Mitteln desinfiziert wird.
- Wer im Sommer häufiger Hefekontaminationen hat, sollte seinen Hygieneplan prüfen, da Hefen fast immer von außen eingebracht werden.
- Wer ganz sicher sein möchte, sollte neue FCS-Chargen immer auf Sterilität (Bakterien, Hefen, Pilze, Mykoplasmen) testen.
Auf welche Kontaminationen sollte man immer achten?
Bisher gibt es nur für wenige Kontaminationen einfache und günstige Nachweismethoden. Daher richtet sich der Aufwand der Kontrollen nach der Umgebung, in der man arbeitet:
- normale Labore: Kontrolle von Bakterien, Hefen, Pilzen und Mykoplasmen
- Labore, die viral transduzieren: zusätzlich virale Kontaminationen auf der Seite der DSMZ oder ATCC nachschauen (Kreuzreaktionen)
- Bio-Assay-Labore, die unter GMP arbeiten: zusätzlich virale Kontaminationen auf der Seite der DSMZ oder ATCC nachschauen (Tauglichkeit für Assays)
- Labore, die ATMP herstellen: Kontrolle von Bakterien, Hefen, Pilzen, Mykoplasmen, HIV, HCV, BSE-low risk nachweisen (gemäß Vorgaben)
Wie kann man Kontaminationen erkennen, nachweisen und beseitigen?
| Kontaminationsart | Erkennen | Nachweisen | Beseitigen |
| Bakterien | mikroskopisch | PCR, mikrobiologisch | Kultur verwerfen |
| Hefen | mikroskopisch | bald PCR, mikrobiologisch | Kultur verwerfen, evtl. Antimykotikum |
| Pilze | mikroskopisch | bald PCR, mikrobiologisch | Kultur verwerfen, evtl. Antimykotikum |
| Mykoplasmen | sehr schwierig, verlangsamtes Wachstum, veränderte Morphologie | PCR, mikrobiologisch | Kultur verwerfen, spezielle Antibiotika für Mykoplasmen |
| Viren | sehr schwierig, EM | PCR, serologisch, zellbasiert | Kultur verwerfen oder entsprechend der neuen Sicherheitsstufe weiternutzen |
| Prionen | unmöglich | zu kompliziert | BSE-low-risk-Reagenzien (FCS) verwenden |
| Chemische Verunreinigungen | unmöglich | zu kompliziert bzw. evtl. unter GMP spezielle Nachweisverfahren | getestete Chemikalien verwenden |
Weiterführende Informationen
Vertiefende Informationen, weiterführende Links und Literatur zu den einzelnen Themen finden Sie auf den jeweiligen Unterseiten im Hauptmenü:
- Bakterien, Hefen und Pilze – Erkennen typischer mikrobiologischer Kontaminationen und mögliche Kontaminationsquellen.
- Mykoplasmen – Verbreitung, Ursachen, Auswirkungen, Prävention und Nachweis von Mykoplasmen-Kontaminationen.
- Mykoplasmen-Tests und Test-Kits – Vergleich von Nachweismethoden und kommerziellen Test-Kits, insbesondere PCR- und Färbemethoden.
- Antibiotika in der Zellkultur – Einsatz von Antibiotika, Nebenwirkungen, Resistenzentwicklung und mögliche Nachteile einer routinemäßigen Verwendung.
- Literatur zu Zellkultur-Kontaminationen – Weiterführende Fachliteratur zu Bakterien, Hefen, Pilzen, Mykoplasmen, Viren und weiteren Kontaminationsarten.
- Literatur zum Nachweis von Kontaminationen – Literatur zu Methoden für die Detektion von Bakterien, Hefen, Pilzen, Mykoplasmen und weiteren Kontaminationen.