Ena od glavnih prednosti celične kulture je zmožnost manipulacije fizikalne kemije celične reprodukcije (tj. temperature, pH, osmotskega tlaka, napetosti O2 in CO2) in fiziološkega okolja (tj. koncentracije hormonov in hranil).Poleg temperature okolje kulture nadzira rastni medij.
Čeprav fiziološko okolje kulture ni tako jasno kot njeno fizikalno in kemično okolje, je boljše razumevanje komponent seruma, identifikacija rastnih faktorjev, potrebnih za proliferacijo, in boljše razumevanje mikrookolja celic v kulturi.(Tj. medcelična interakcija, difuzija plina, interakcija z matriksom) zdaj omogoča gojenje določenih celičnih linij v medijih brez seruma.
1. Kulturno okolje vpliva na rast celic
Upoštevajte, da so pogoji celične kulture različni za vsako vrsto celice.
Posledice odstopanja od pogojev gojenja, ki se zahtevajo za določeno vrsto celic, segajo od izražanja nenormalnih fenotipov do popolnega izpada celične kulture.Zato vam priporočamo, da se seznanite s celično linijo, ki vas zanima, in dosledno upoštevate navodila za vsak izdelek, ki ga uporabljate v svojem poskusu.
2. Varnostni ukrepi za ustvarjanje optimiziranega okolja celične kulture za vaše celice:
Gojišča in serum (za več informacij glejte spodaj)
Ravni pH in CO2 (za več informacij glejte spodaj)
Gojite plastiko (za več informacij glejte spodaj)
Temperatura (za več informacij glejte spodaj)
2.1 Kulturni mediji in serum
Gojišče je najpomembnejši del okolja kulture, saj zagotavlja hranila, rastne faktorje in hormone, potrebne za rast celic, ter uravnava pH in osmotski tlak kulture.
Čeprav so bili začetni poskusi celične kulture izvedeni z uporabo naravnih gojišč, pridobljenih iz tkivnih izvlečkov in telesnih tekočin, so potreba po standardizaciji, kakovosti gojišč in povečanem povpraševanju privedli do razvoja dokončnih gojišč.Tri osnovne vrste gojišč so bazalna gojišča, gojišča z zmanjšanim serumom in gojišča brez seruma, ki imajo različne zahteve za dodajanje seruma.
2.1.1 Osnovni medij
Gojišče celične kulture Gibco
Večina celičnih linij dobro raste v osnovnih gojiščih, ki vsebujejo aminokisline, vitamine, anorganske soli in vire ogljika (kot je glukoza), vendar je treba te osnovne gojišča dopolniti s serumom.
2.1.2 Zmanjšan serumski medij
Steklenička z Gibco Low Serum Medium
Druga strategija za zmanjšanje neželenih učinkov seruma v poskusih celične kulture je uporaba gojišč z zmanjšano vsebnostjo seruma.Reducirani serumski medij je osnovna formula gojišča, bogata s hranili in živalskimi dejavniki, ki lahko zmanjšajo potrebno količino seruma.
2.1.3 Medij brez seruma
Steklenička z medijem Gibco brez seruma
Medij brez seruma (SFM) se izogne uporabi živalskega seruma tako, da serum nadomesti z ustrezno prehrano in hormonskimi formulacijami.Številne primarne kulture in celične linije imajo formulacije gojišča brez seruma, vključno z linijo za proizvodnjo rekombinantnih beljakovin jajčnikov kitajskega hrčka (CHO), različnimi celičnimi linijami hibridomov, linijami žuželk Sf9 in Sf21 (Spodoptera frugiperda), kot tudi za gostitelja za proizvodnjo virusov (na primer 293, VERO, MDCK, MDBK) itd. Ena od glavnih prednosti uporabe gojišča brez seruma je zmožnost, da medij postane selektiven za določene tipe celic z izbiro ustrezne kombinacije rastnih faktorjev.Naslednja tabela navaja prednosti in slabosti medijev brez seruma.
Prednost
Povečajte jasnost
Bolj dosledno delovanje
Lažje čiščenje in nadaljnja predelava
Natančno ocenite delovanje celice
Povečajte produktivnost
Boljši nadzor nad fiziološkimi reakcijami
Izboljšano zaznavanje celičnih medijev
Slabost
Zahteve za srednjo formulo, specifične za tip celice
Potrebujete večjo čistost reagenta
Upočasnitev rasti
2.2.1 Raven pH
Večina normalnih celičnih linij sesalcev dobro raste pri pH 7,4, razlike med različnimi celičnimi linijami pa so majhne.Vendar se je pokazalo, da nekatere transformirane celične linije bolje rastejo v rahlo kislem okolju (pH 7,0 – 7,4), medtem ko imajo nekatere normalne celične linije fibroblastov raje rahlo alkalno okolje (pH 7,4 – 7,7).Celične linije žuželk, kot sta Sf9 in Sf21, najbolje rastejo pri pH 6,2.
2.2.2 Raven CO2
Rastni medij nadzoruje pH kulture in puferira celice v kulturi, da se uprejo spremembam pH.Običajno se to pufriranje doseže z uporabo organskih pufrov (na primer HEPES) ali pufrov na osnovi CO2 bikarbonata.Ker je pH medija odvisen od občutljivega ravnovesja raztopljenega ogljikovega dioksida (CO2) in bikarbonata (HCO3-), bodo spremembe atmosferskega CO2 spremenile pH medija.Zato je treba pri uporabi gojišča, pufranega s pufrom na osnovi CO2-bikarbonata, uporabiti eksogeni CO2, zlasti pri gojenju celic v odprtih posodah za gojenje ali pri gojenju transformiranih celičnih linij pri visokih koncentracijah.Čeprav večina raziskovalcev običajno uporablja 5-7 % CO2 v zraku, večina poskusov celične kulture običajno uporablja 4-10 % CO2.Vendar ima vsak medij priporočeno napetost CO2 in koncentracijo bikarbonata za doseganje pravilnega pH in osmotskega tlaka;za več informacij si oglejte navodila proizvajalca medija.
2.3 Gojenje plastike
Plastika za celične kulture je na voljo v različnih oblikah, velikostih in površinah, ki ustrezajo različnim aplikacijam celične kulture.Za pomoč pri izbiri prave plastike za vašo aplikacijo celične kulture uporabite spodnji vodnik za plastično površino celične kulture in vodnik za posodo za celično kulturo.
Oglejte si vse plastike za celično kulturo Thermo Scientific Nunc (povezava za oglaševanje)
2.4 Temperatura
Optimalna temperatura za celično kulturo je v veliki meri odvisna od telesne temperature gostitelja, iz katerega so celice izolirane, v manjši meri pa od anatomskih sprememb temperature (npr. temperatura kože je lahko nižja od temperature skeletnih mišic). ).Za celično kulturo je pregrevanje resnejši problem kot pregrevanje.Zato je temperatura v inkubatorju običajno nastavljena nekoliko pod optimalno temperaturo.
2.4.1 Optimalna temperatura za različne celične linije
Večino človeških in sesalskih celičnih linij hranimo pri 36 °C do 37 °C za optimalno rast.
Celice žuželk se gojijo pri 27°C za optimalno rast;pri nižjih temperaturah in temperaturah med 27°C in 30°C rastejo počasneje.Nad 30°C se zmanjša vitalnost celic žuželk, tudi če se vrne na 27°C, si celice ne opomorejo.
Ptičje celične linije potrebujejo 38,5 °C, da dosežejo največjo rast.Čeprav lahko te celice hranimo pri 37 °C, bodo rasle počasneje.
Celične linije, pridobljene iz hladnokrvnih živali (kot so dvoživke, hladnovodne ribe), lahko prenesejo širok temperaturni razpon od 15 °C do 26 °C.
Čas objave: 1. februarja 2023