光線作為一種重要的環(huán)境因素，對細(xì)胞培養(yǎng)過程有著復(fù)雜而多樣的影響。在細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中，了解并控制光線條件，對于維持細(xì)胞的正常生長、繁殖以及保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性至關(guān)重要。

一、光線對培養(yǎng)基成分的影響

光線會直接作用于細(xì)胞培養(yǎng)基中的某些成分，特別是B族維生素（如B2、B12）和芳香族氨基酸（如色氨酸、酪氨酸）。這些成分在光照條件下會發(fā)生光化學(xué)轉(zhuǎn)化和光降解，導(dǎo)致培養(yǎng)基的性狀、性能及儲存有效期發(fā)生改變。例如，色氨酸在光照下會降解產(chǎn)生犬尿氨酸等小分子物質(zhì)，這些降解產(chǎn)物可能具有潛在的細(xì)胞毒性。此外，維生素B12在光照下會轉(zhuǎn)化為羥鈷胺素，進(jìn)而影響抗體產(chǎn)物的顏色，導(dǎo)致藥物原液和藥物產(chǎn)品顏色異常。

二、光線對細(xì)胞生長和繁殖的影響

光線不僅影響培養(yǎng)基成分，還會直接影響細(xì)胞的生長和繁殖。長時間、高強(qiáng)度的光照，特別是藍(lán)光和白光，會對細(xì)胞造成光氧化損傷，減弱細(xì)胞的增殖活力，甚至改變細(xì)胞的正常形態(tài)。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，手機(jī)屏幕等人造光源的長期照射也會引起體外培養(yǎng)細(xì)胞的損傷。此外，光照還可能通過影響細(xì)胞培養(yǎng)體系中的其他成分來間接影響細(xì)胞，如抑制褪黑素的分泌，干擾細(xì)胞的正常生理節(jié)律。

三、光線對細(xì)菌生長和細(xì)胞培養(yǎng)體系平衡的影響

在細(xì)胞培養(yǎng)過程中，光照還可能促進(jìn)某些細(xì)菌的生長，這些細(xì)菌對光照敏感，過度生長會干擾到其他有用微生物的生長，破壞細(xì)胞培養(yǎng)體系的平衡。這種干擾可能導(dǎo)致細(xì)胞生長環(huán)境的惡化，影響細(xì)胞的正常生長和繁殖。

四、光線對植物細(xì)胞組織培養(yǎng)的影響

與動物細(xì)胞不同，植物細(xì)胞在組織培養(yǎng)過程中對光照有一定的需求。在再分化階段，植物細(xì)胞需要光照以形成葉綠體，進(jìn)行光合作用。然而，在愈傷組織形成階段，避光培養(yǎng)更有利于形成大量的愈傷組織。光照強(qiáng)度、光照時間以及光照周期等因素都會影響植物細(xì)胞的生長和分化。

五、應(yīng)對措施

為了減少光線對細(xì)胞培養(yǎng)的不利影響，可以采取以下措施：

1. 物理避光：在培養(yǎng)基制備、運(yùn)輸儲存及細(xì)胞培養(yǎng)過程中，采用物理避光措施，如使用鋁箔紙包裹和遮蓋生物反應(yīng)器的透明或半透明罐體。

2. 安全照明燈：在安裝照明燈時，選擇能夠?yàn)V除具有破壞性波長的光的安全照明燈，如紅光、綠光或波長大于500nm的其他彩色光。

3. 培養(yǎng)基組分優(yōu)化：在培養(yǎng)基中添加抗氧化劑，，以緩解光照引起的氧化應(yīng)激程度。同時，適當(dāng)調(diào)整培養(yǎng)基中高氧化性組分和光反應(yīng)性成分的含量。