Unul dintre principalele avantaje ale culturii celulare este capacitatea de a manipula chimia fizică a reproducerii celulare (adică temperatura, pH-ul, presiunea osmotică, tensiunea O2 și CO2) și mediul fiziologic (adică concentrația de hormoni și nutrienți).Pe lângă temperatură, mediul de cultură este controlat de mediul de creștere.
Deși mediul fiziologic al culturii nu este la fel de clar ca mediul său fizic și chimic, o mai bună înțelegere a componentelor serului, identificarea factorilor de creștere necesari proliferării și o mai bună înțelegere a micromediului celulelor din cultură.(Adică interacțiunea celulă-celulă, difuzia gazului, interacțiunea cu matricea) permite acum anumite linii celulare să fie cultivate în medii fără ser.
1. Mediul de cultură afectează creșterea celulelor
Vă rugăm să rețineți că condițiile de cultură celulară sunt diferite pentru fiecare tip de celulă.
Consecințele devierii de la condițiile de cultură necesare pentru un anumit tip de celulă variază de la exprimarea fenotipurilor anormale până la eșecul complet al culturii celulare.Prin urmare, vă recomandăm să vă familiarizați cu linia celulară care vă interesează și să urmați cu strictețe instrucțiunile furnizate pentru fiecare produs pe care îl utilizați în experiment.
2. Precauții pentru crearea unui mediu optimizat de cultură celulară pentru celulele dvs.:
Medii de cultură și ser (a se vedea mai jos pentru mai multe informații)
Nivelurile de pH și CO2 (vezi mai jos pentru mai multe informații)
Cultivați plastic (vezi mai jos pentru mai multe informații)
Temperatura (vezi mai jos pentru mai multe informații)
2.1 Medii culturale și ser
Mediul de cultură este cea mai importantă parte a mediului de cultură, deoarece oferă nutrienții, factorii de creștere și hormonii necesari creșterii celulare și reglează pH-ul și presiunea osmotică a culturii.
Deși experimentele inițiale de cultură celulară au fost efectuate folosind medii naturale obținute din extracte de țesut și fluide corporale, nevoia de standardizare, calitatea mediului și cererea crescută au condus la dezvoltarea mediilor definitive.Cele trei tipuri de bază de medii sunt medii bazale, medii cu ser redus și medii fără ser și au cerințe diferite pentru suplimentarea serului.
2.1.1 Mediu de bază
Mediu de cultură celulară Gibco
Majoritatea liniilor celulare cresc bine în medii bazice care conțin aminoacizi, vitamine, săruri anorganice și surse de carbon (cum ar fi glucoza), dar aceste formulări medii de bază trebuie suplimentate cu ser.
2.1.2 Mediu seric redus
Flacon cu Gibco Low Serum Medium
O altă strategie de reducere a efectelor adverse ale serului în experimentele de cultură celulară este utilizarea mediilor cu ser redus.Mediul seric redus este o formulă mediu de bază bogată în nutrienți și factori de origine animală, care pot reduce cantitatea de ser necesară.
2.1.3 Mediu fără ser
Flacon cu mediu Gibco fără ser
Mediul fără ser (SFM) eludează utilizarea serului animal prin înlocuirea serului cu formulări adecvate de nutriție și hormoni.Multe culturi primare și linii celulare au formulări medii fără ser, inclusiv linia de producție de proteine recombinate din ovarul de hamster chinezesc (CHO), diverse linii celulare de hibridom, linii de insecte Sf9 și Sf21 (Spodoptera frugiperda), precum și pentru gazda pentru producția de virus. (de exemplu, 293, VERO, MDCK, MDBK), etc. Unul dintre principalele avantaje ale utilizării unui mediu fără ser este capacitatea de a face mediul selectiv pentru anumite tipuri de celule prin selectarea unei combinații adecvate de factori de creștere.Următorul tabel listează avantajele și dezavantajele mediilor fără ser.
Avantaj
Creșteți claritatea
Performanță mai consistentă
Purificare și procesare mai ușoară
Evaluează cu exactitate funcția celulei
Crește productivitatea
Control mai bun al reacțiilor fiziologice
Detectare îmbunătățită a mediilor celulare
Dezavantaj
Cerințe specifice formulei medii pentru tipul de celule
Necesită puritate mai mare a reactivului
Încetinirea creșterii
2.2.1 nivelul pH-ului
Majoritatea liniilor celulare normale de mamifere cresc bine la pH 7,4, iar diferențele dintre diferitele linii celulare sunt mici.Cu toate acestea, s-a demonstrat că unele linii celulare transformate cresc mai bine într-un mediu ușor acid (pH 7,0 – 7,4), în timp ce unele linii celulare normale de fibroblaste preferă un mediu ușor alcalin (pH 7,4 – 7,7).Liniile celulare de insecte, cum ar fi Sf9 și Sf21, cresc cel mai bine la pH 6,2.
2.2.2 Nivelul CO2
Mediul de creștere controlează pH-ul culturii și tamponează celulele din cultură pentru a rezista schimbărilor de pH.De obicei, această tamponare este realizată prin conținutul de soluții tampon organice (de exemplu, HEPES) sau pe bază de bicarbonat de CO2.Deoarece pH-ul mediului depinde de echilibrul delicat al dioxidului de carbon dizolvat (CO2) și al bicarbonatului (HCO3-), modificările CO2 atmosferice vor modifica pH-ul mediului.Prin urmare, atunci când se utilizează un mediu tamponat cu un tampon pe bază de bicarbonat de CO2, este necesar să se utilizeze CO2 exogen, în special atunci când se cultivă celule în vase de cultură deschise sau se cultivă linii celulare transformate la concentrații mari.Deși majoritatea cercetătorilor folosesc de obicei 5-7% CO2 în aer, majoritatea experimentelor de cultură celulară folosesc de obicei 4-10% CO2.Cu toate acestea, fiecare mediu are o tensiune recomandată de CO2 și o concentrație de bicarbonat pentru a obține pH-ul și presiunea osmotică corecte;pentru mai multe informații, vă rugăm să consultați instrucțiunile producătorului mediu.
2.3 Cultivarea materialelor plastice
Materialele plastice pentru culturi celulare sunt disponibile într-o varietate de forme, dimensiuni și suprafețe pentru a se potrivi diferitelor aplicații de cultură celulară.Folosiți ghidul de suprafață din plastic pentru cultura celulară și ghidul pentru containerul de cultură celulară de mai jos pentru a vă ajuta să alegeți plasticul potrivit pentru aplicarea culturii celulare.
Vezi toate materialele plastice pentru culturi celulare Thermo Scientific Nunc (link publicitar)
2.4 Temperatura
Temperatura optimă pentru cultura celulară depinde în mare măsură de temperatura corpului gazdei de care sunt izolate celulele și, într-o măsură mai mică, de modificările anatomice ale temperaturii (de exemplu, temperatura pielii poate fi mai mică decât cea a mușchiului scheletic). ).Pentru cultura celulară, supraîncălzirea este o problemă mai serioasă decât supraîncălzirea.Prin urmare, temperatura din incubator este de obicei setată puțin sub temperatura optimă.
2.4.1 Temperatura optimă pentru diferite linii celulare
Majoritatea liniilor celulare umane și mamifere sunt menținute la 36°C până la 37°C pentru o creștere optimă.
Celulele de insecte sunt cultivate la 27°C pentru o creștere optimă;cresc mai încet la temperaturi mai scăzute și temperaturi cuprinse între 27°C și 30°C.Peste 30°C, vitalitatea celulelor de insecte scade, chiar dacă revine la 27°C, celulele nu se vor mai recupera.
Liniile celulare aviare au nevoie de 38,5°C pentru a atinge creșterea maximă.Deși aceste celule pot fi menținute la 37°C, ele vor crește mai lent.
Liniile celulare derivate de la animale cu sânge rece (cum ar fi amfibieni, peștii de apă rece) pot tolera un interval larg de temperatură de la 15°C la 26°C.
Ora postării: 01-feb-2023