محیط کشت سلولی بر تولید سلولی تأثیر می گذارد

یکی از مزایای اصلی کشت سلولی، توانایی دستکاری شیمی فیزیکی تولید مثل سلولی (یعنی دما، pH، فشار اسمزی، تنش O2 و CO2) و محیط فیزیولوژیکی (یعنی غلظت هورمون و مواد مغذی) است.محیط کشت علاوه بر دما توسط محیط رشد کنترل می شود.

اگرچه محیط فیزیولوژیکی کشت به اندازه محیط فیزیکی و شیمیایی آن مشخص نیست، اما درک بهتر اجزای سرم، شناسایی فاکتورهای رشد مورد نیاز برای تکثیر و درک بهتر ریزمحیط سلول ها در کشت.(یعنی برهمکنش سلول-سلول، انتشار گاز، برهمکنش با ماتریکس) اکنون اجازه می دهد تا خطوط سلولی خاصی در محیط های بدون سرم کشت شوند.

1. محیط کشت بر رشد سلول تأثیر می گذارد
لطفاً توجه داشته باشید که شرایط کشت سلولی برای هر نوع سلول متفاوت است.
پیامدهای انحراف از شرایط کشت مورد نیاز برای یک نوع سلول خاص از بیان فنوتیپ های غیر طبیعی تا شکست کامل کشت سلولی را شامل می شود.بنابراین، توصیه می کنیم با خط سلولی مورد علاقه خود آشنا شوید و دستورالعمل های ارائه شده برای هر محصولی را که در آزمایش خود استفاده می کنید، به شدت دنبال کنید.

2. اقدامات احتیاطی برای ایجاد یک محیط کشت سلولی بهینه برای سلول های شما:
محیط کشت و سرم (برای اطلاعات بیشتر به زیر مراجعه کنید)
سطوح pH و CO2 (برای اطلاعات بیشتر به زیر مراجعه کنید)
کشت پلاستیک (برای اطلاعات بیشتر به زیر مراجعه کنید)
دما (برای اطلاعات بیشتر به زیر مراجعه کنید)

2.1 رسانه های فرهنگی و سرم
محیط کشت مهم ترین قسمت محیط کشت است، زیرا مواد مغذی، فاکتورهای رشد و هورمون های مورد نیاز برای رشد سلول را تامین می کند و pH و فشار اسمزی کشت را تنظیم می کند.

اگرچه آزمایش‌های اولیه کشت سلولی با استفاده از محیط‌های طبیعی به‌دست‌آمده از عصاره‌های بافت و مایعات بدن انجام شد، اما نیاز به استانداردسازی، کیفیت محیط و افزایش تقاضا منجر به توسعه محیط‌های قطعی شد.سه نوع اصلی رسانه ها، محیط های پایه، محیط های سرمی کاهش یافته و محیط های بدون سرم هستند و نیازهای متفاوتی برای مکمل های سرمی دارند.

2.1.1 رسانه پایه
محیط کشت سلولی Gibco
اکثر رده های سلولی در محیط های پایه حاوی اسیدهای آمینه، ویتامین ها، نمک های معدنی و منابع کربن (مانند گلوکز) به خوبی رشد می کنند، اما این فرمولاسیون های محیطی پایه باید با سرم تکمیل شوند.

2.1.2 کاهش سطح سرمی
بطری با متوسط ​​سرم کم Gibco
راهبرد دیگر برای کاهش اثرات نامطلوب سرم در آزمایشات کشت سلولی، استفاده از محیط های کاهش یافته سرم است.محیط سرم کاهش یافته یک فرمول محیطی پایه غنی از مواد مغذی و عوامل مشتق شده از حیوان است که می تواند میزان سرم مورد نیاز را کاهش دهد.

2.1.3 محیط بدون سرم
بطری با محیط بدون سرم Gibco
محیط بدون سرم (SFM) استفاده از سرم حیوانی را با جایگزین کردن سرم با ترکیبات تغذیه ای و هورمونی مناسب دور می زند.بسیاری از کشت های اولیه و رده های سلولی دارای فرمولاسیون های محیطی بدون سرم هستند، از جمله خط تولید پروتئین نوترکیب تخمدان همستر چینی (CHO)، رده های سلولی هیبریدومای مختلف، خطوط حشرات Sf9 و Sf21 (Spodoptera frugiperda) و همچنین میزبان برای تولید ویروس. (به عنوان مثال، 293، VERO، MDCK، MDBK) و غیره. یکی از مزایای اصلی استفاده از محیط بدون سرم، توانایی انتخابی کردن محیط برای انواع سلول های خاص با انتخاب ترکیبی مناسب از فاکتورهای رشد است.جدول زیر مزایا و معایب رسانه های بدون سرم را فهرست می کند.

مزیت - فایده - سود - منفعت
وضوح را افزایش دهید
عملکرد منسجم تر
تصفیه آسانتر و پردازش پایین دست
ارزیابی دقیق عملکرد سلول
افزایش بهره وری
کنترل بهتر واکنش های فیزیولوژیکی
تشخیص رسانه سلولی پیشرفته
عیب
الزامات فرمول محیط خاص نوع سلول
به خلوص معرف بالاتر نیاز دارید
کندی در رشد

سطح pH 2.2.1
اکثر رده های سلولی پستانداران طبیعی در pH 7.4 به خوبی رشد می کنند و تفاوت بین رده های سلولی مختلف اندک است.با این حال، نشان داده شده است که برخی از رده های سلولی تبدیل شده در یک محیط کمی اسیدی (pH 7.0 - 7.4) بهتر رشد می کنند، در حالی که برخی از رده های سلولی طبیعی فیبروبلاست محیط کمی قلیایی را ترجیح می دهند (pH 7.4-7.7).رده های سلولی حشرات مانند Sf9 و Sf21 در pH 6.2 بهترین رشد را دارند.

2.2.2 سطح CO2
محیط رشد pH کشت را کنترل می کند و سلول های کشت را برای مقاومت در برابر تغییرات pH بافر می کند.معمولاً این بافر با داشتن بافرهای آلی (به عنوان مثال HEPES) یا بر پایه بی کربنات CO2 حاصل می شود.از آنجایی که pH محیط به تعادل ظریف دی اکسید کربن محلول (CO2) و بی کربنات (HCO3-) بستگی دارد، تغییرات در CO2 اتمسفر باعث تغییر pH محیط می شود.بنابراین، هنگام استفاده از محیط بافر شده با بافر مبتنی بر بی کربنات CO2، لازم است از CO2 اگزوژن استفاده شود، به ویژه در هنگام کشت سلول ها در ظروف کشت باز یا کشت رده های سلولی تبدیل شده در غلظت های بالا.اگرچه اکثر محققان معمولاً از 5-7٪ CO2 در هوا استفاده می کنند، اما در بیشتر آزمایش های کشت سلولی معمولاً 4-10٪ CO2 استفاده می شود.با این حال، هر محیط دارای کشش CO2 و غلظت بی کربنات توصیه شده برای دستیابی به pH و فشار اسمزی صحیح است.برای اطلاعات بیشتر، لطفاً به دستورالعمل های سازنده رسانه مراجعه کنید.

2.3 کشت پلاستیک
پلاستیک های کشت سلولی در اشکال، اندازه ها و سطوح مختلف برای کاربردهای مختلف کشت سلولی موجود هستند.از راهنمای سطح پلاستیک کشت سلولی و راهنمای ظرف کشت سلولی زیر استفاده کنید تا به شما در انتخاب پلاستیک مناسب برای کاربرد کشت سلولی خود کمک کند.
مشاهده تمامی پلاستیک های کشت سلولی Thermo Scientific Nunc (لینک تبلیغات)

2.4 دما
دمای مطلوب برای کشت سلول تا حد زیادی به دمای بدن میزبانی که سلول‌ها از آن جدا شده‌اند و تا حدی کمتر به تغییرات آناتومیکی دما بستگی دارد (به عنوان مثال، دمای پوست ممکن است کمتر از دمای ماهیچه‌های اسکلتی باشد. ).برای کشت سلولی، گرمای بیش از حد یک مشکل جدی‌تر از گرمای بیش از حد است.بنابراین، دمای دستگاه جوجه کشی معمولاً کمی کمتر از دمای مطلوب تنظیم می شود.

2.4.1 دمای بهینه برای خطوط سلولی مختلف
بیشتر رده های سلولی انسان و پستانداران برای رشد بهینه در دمای 36 تا 37 درجه سانتیگراد نگهداری می شوند.
سلول های حشرات برای رشد مطلوب در دمای 27 درجه سانتیگراد کشت می شوند.آنها در دماهای پایین تر و دمای بین 27 تا 30 درجه سانتی گراد رشد کندتر دارند.در دمای بالای 30 درجه سانتیگراد، حیات سلولهای حشرات کاهش می یابد، حتی اگر به 27 درجه سانتیگراد برگردد، سلولها بهبود نمی یابند.
رده های سلولی پرندگان برای رسیدن به حداکثر رشد به 38.5 درجه سانتیگراد نیاز دارند.اگرچه این سلول ها را می توان در دمای 37 درجه سانتی گراد نگه داشت، اما رشد آنها کندتر خواهد بود.
رده های سلولی مشتق شده از حیوانات خونسرد (مانند دوزیستان، ماهی های سردآبی) می توانند محدوده دمایی وسیعی از 15 تا 26 درجه سانتی گراد را تحمل کنند.