Jedna od glavnih prednosti stanične kulture je mogućnost manipuliranja fizičkom kemijom stanične reprodukcije (tj. temperatura, pH, osmotski tlak, napetost O2 i CO2) i fiziološkom okolinom (tj. koncentracija hormona i hranjivih tvari).Uz temperaturu, okolinu kulture kontrolira medij za rast.
Iako fiziološko okruženje kulture nije tako jasno kao fizičko i kemijsko okruženje, bolje razumijevanje komponenti seruma, identifikacija faktora rasta potrebnih za proliferaciju i bolje razumijevanje mikrookruženja stanica u kulturi.(tj. interakcija između stanica, difuzija plina, interakcija s matricom) sada omogućuje uzgoj određenih staničnih linija u mediju bez seruma.
1. Kulturno okruženje utječe na rast stanica
Imajte na umu da su uvjeti kulture stanica različiti za svaki tip stanice.
Posljedice odstupanja od uvjeta kulture potrebnih za određeni tip stanice kreću se od ekspresije abnormalnih fenotipova do potpunog neuspjeha stanične kulture.Stoga preporučamo da se upoznate sa staničnom linijom koja vas zanima i strogo slijedite upute za svaki proizvod koji koristite u svom eksperimentu.
2. Mjere opreza za stvaranje optimiziranog okruženja stanične kulture za vaše stanice:
Medij kulture i serum (pogledajte dolje za više informacija)
Razine pH i CO2 (pogledajte dolje za više informacija)
Uzgajajte plastiku (pogledajte dolje za više informacija)
Temperatura (pogledajte dolje za više informacija)
2.1 Kulturni mediji i serum
Medij kulture najvažniji je dio okruženja kulture jer osigurava hranjive tvari, čimbenike rasta i hormone potrebne za rast stanica te regulira pH i osmotski tlak kulture.
Iako su početni eksperimenti sa staničnom kulturom izvedeni korištenjem prirodnih medija dobivenih iz ekstrakata tkiva i tjelesnih tekućina, potreba za standardizacijom, kvalitetom medija i povećana potražnja doveli su do razvoja definitivnih medija.Tri osnovne vrste podloga su bazalne podloge, podloge s reduciranim serumom i podloge bez seruma, a imaju različite zahtjeve za nadopunu seruma.
2.1.1 Osnovni medij
Medij za kulturu stanica Gibco
Većina staničnih linija dobro raste u osnovnim podlogama koje sadrže aminokiseline, vitamine, anorganske soli i izvore ugljika (kao što je glukoza), ali te osnovne podloge moraju biti nadopunjene serumom.
2.1.2 Smanjeni serumski medij
Bočica s Gibco Low Serum Medium
Druga strategija za smanjenje štetnih učinaka seruma u pokusima sa staničnom kulturom je korištenje medija sa smanjenim sadržajem seruma.Reducirani serumski medij je osnovna formula za medij bogata hranjivim tvarima i čimbenicima životinjskog podrijetla, koji mogu smanjiti potrebnu količinu seruma.
2.1.3 Medij bez seruma
Boca s Gibco medijem bez seruma
Medij bez seruma (SFM) zaobilazi upotrebu životinjskog seruma zamjenom seruma odgovarajućom prehranom i formulacijama hormona.Mnoge primarne kulture i stanične linije imaju formulacije medija bez seruma, uključujući proizvodnu liniju rekombinantnih proteina jajnika kineskog hrčka (CHO), različite stanične linije hibridoma, linije insekata Sf9 i Sf21 (Spodoptera frugiperda), kao i za domaćina za proizvodnju virusa (na primjer, 293, VERO, MDCK, MDBK) itd. Jedna od glavnih prednosti korištenja medija bez seruma je mogućnost da se medij učini selektivnim za specifične tipove stanica odabirom odgovarajuće kombinacije faktora rasta.Sljedeća tablica navodi prednosti i nedostatke medija bez seruma.
Prednost
Povećajte jasnoću
Dosljednija izvedba
Lakše pročišćavanje i daljnja obrada
Točno procijenite funkciju stanice
Povećajte produktivnost
Bolja kontrola fizioloških reakcija
Poboljšano otkrivanje mobilnih medija
Hendikep
Zahtjevi za srednju formulu specifični za tip ćelije
Potrebna veća čistoća reagensa
Usporavanje rasta
2.2.1 pH razina
Većina normalnih staničnih linija sisavaca dobro raste pri pH 7,4, a razlike između različitih staničnih linija su male.Međutim, pokazalo se da neke transformirane stanične linije bolje rastu u blago kiselom okruženju (pH 7,0 – 7,4), dok neke normalne stanične linije fibroblasta preferiraju blago alkalno okruženje (pH 7,4 – 7,7).Stanične linije insekata kao što su Sf9 i Sf21 najbolje rastu pri pH 6,2.
2.2.2 Razina CO2
Medij za rast kontrolira pH kulture i puferira stanice u kulturi da se odupru promjenama pH.Obično se ovo puferiranje postiže dodavanjem organskih pufera (na primjer, HEPES) ili pufera na bazi CO2 bikarbonata.Budući da pH medija ovisi o osjetljivoj ravnoteži otopljenog ugljičnog dioksida (CO2) i bikarbonata (HCO3-), promjene u atmosferskom CO2 promijenit će pH medija.Stoga, kada se koristi medij puferiran puferom na bazi CO2 bikarbonata, potrebno je koristiti egzogeni CO2, posebno kada se uzgajaju stanice u otvorenim posudama za kulture ili se uzgajaju transformirane stanične linije u visokim koncentracijama.Iako većina istraživača obično koristi 5-7% CO2 u zraku, većina pokusa sa staničnom kulturom obično koristi 4-10% CO2.Međutim, svaki medij ima preporučenu napetost CO2 i koncentraciju bikarbonata za postizanje točnog pH i osmotskog tlaka;za više informacija pogledajte upute proizvođača medija.
2.3 Uzgoj plastike
Plastika za stanične kulture dostupna je u raznim oblicima, veličinama i površinama kako bi odgovarala različitim primjenama za stanične kulture.Upotrijebite vodič za plastičnu površinu stanične kulture i vodič za spremnik stanične kulture u nastavku kako biste lakše odabrali pravu plastiku za svoju primjenu u staničnoj kulturi.
Pogledajte svu Thermo Scientific Nunc plastiku za kulturu stanica (link za oglašavanje)
2.4 Temperatura
Optimalna temperatura za kulturu stanica u velikoj mjeri ovisi o tjelesnoj temperaturi domaćina od kojeg su stanice izolirane, au manjoj mjeri o anatomskim promjenama temperature (na primjer, temperatura kože može biti niža od temperature skeletnih mišića ).Za kulturu stanica, pregrijavanje je ozbiljniji problem od pregrijavanja.Stoga se temperatura u inkubatoru obično postavlja malo ispod optimalne temperature.
2.4.1 Optimalna temperatura za različite stanične linije
Većina staničnih linija ljudi i sisavaca drži se na 36°C do 37°C radi optimalnog rasta.
Stanice insekata se uzgajaju na 27°C za optimalan rast;rastu sporije na nižim temperaturama i temperaturama između 27°C i 30°C.Iznad 30°C vitalnost stanica insekata opada, čak i ako se vrati na 27°C, stanice se neće oporaviti.
Ptičjim staničnim linijama treba 38,5°C da postignu maksimalni rast.Iako se te stanice mogu držati na 37°C, one će rasti sporije.
Stanične linije dobivene od hladnokrvnih životinja (kao što su vodozemci, hladnovodne ribe) mogu tolerirati širok raspon temperatura od 15°C do 26°C.
Vrijeme objave: 1. veljače 2023