Một trong những ưu điểm chính của nuôi cấy tế bào là khả năng điều khiển các yếu tố hóa lý của quá trình sinh sản tế bào (tức là nhiệt độ, pH, áp suất thẩm thấu, áp suất O2 và CO2) và môi trường sinh lý (tức là nồng độ hormone và chất dinh dưỡng).Ngoài nhiệt độ, môi trường nuôi cấy được kiểm soát bởi môi trường tăng trưởng.
Mặc dù môi trường sinh lý của nuôi cấy không rõ ràng như môi trường vật lý và hóa học của nó, hiểu rõ hơn về các thành phần huyết thanh, xác định các yếu tố tăng trưởng cần thiết cho sự tăng sinh và hiểu rõ hơn về môi trường vi mô của tế bào trong nuôi cấy.(Tức là tương tác tế bào-tế bào, khuếch tán khí, tương tác với chất nền) giờ đây cho phép một số dòng tế bào được nuôi cấy trong môi trường không có huyết thanh.
1. Môi trường nuôi cấy ảnh hưởng đến sự phát triển của tế bào
Xin lưu ý rằng các điều kiện nuôi cấy tế bào là khác nhau đối với từng loại tế bào.
Hậu quả của việc đi chệch khỏi các điều kiện nuôi cấy cần thiết cho một loại tế bào cụ thể bao gồm từ sự biểu hiện của các kiểu hình bất thường đến sự thất bại hoàn toàn của quá trình nuôi cấy tế bào.Do đó, chúng tôi khuyên bạn nên làm quen với dòng tế bào mà bạn quan tâm và tuân thủ nghiêm ngặt các hướng dẫn được cung cấp cho từng sản phẩm bạn sử dụng trong thử nghiệm của mình.
2. Các biện pháp phòng ngừa để tạo môi trường nuôi cấy tế bào được tối ưu hóa cho các tế bào của bạn:
Môi trường nuôi cấy và huyết thanh (xem bên dưới để biết thêm thông tin)
Mức độ pH và CO2 (xem bên dưới để biết thêm thông tin)
Tu luyện nhựa (xem bên dưới để biết thêm thông tin)
Nhiệt độ (xem bên dưới để biết thêm thông tin)
2.1 Phương tiện Văn hóa và Huyết thanh
Môi trường nuôi cấy là phần quan trọng nhất của môi trường nuôi cấy, vì nó cung cấp các chất dinh dưỡng, các yếu tố tăng trưởng và hormone cần thiết cho sự phát triển của tế bào, đồng thời điều chỉnh độ pH và áp suất thẩm thấu của môi trường nuôi cấy.
Mặc dù các thí nghiệm nuôi cấy tế bào ban đầu được thực hiện bằng cách sử dụng môi trường tự nhiên thu được từ chiết xuất mô và dịch cơ thể, nhưng nhu cầu về tiêu chuẩn hóa, chất lượng môi trường và nhu cầu gia tăng đã dẫn đến sự phát triển của môi trường xác định.Ba loại môi trường cơ bản là môi trường cơ bản, môi trường giảm huyết thanh và môi trường không có huyết thanh, và chúng có những yêu cầu khác nhau đối với việc bổ sung huyết thanh.
2.1.1 Phương tiện cơ bản
Môi trường nuôi cấy tế bào Gibco
Hầu hết các dòng tế bào phát triển tốt trong môi trường cơ bản có chứa axit amin, vitamin, muối vô cơ và nguồn carbon (chẳng hạn như glucose), nhưng các công thức môi trường cơ bản này phải được bổ sung bằng huyết thanh.
2.1.2 Môi trường huyết thanh khử
Chai có Gibco Low Serum Medium
Một chiến lược khác để giảm tác dụng phụ của huyết thanh trong các thí nghiệm nuôi cấy tế bào là sử dụng môi trường giảm huyết thanh.Môi trường huyết thanh giảm là một công thức môi trường cơ bản giàu chất dinh dưỡng và các yếu tố có nguồn gốc từ động vật, có thể làm giảm lượng huyết thanh cần thiết.
2.1.3 Môi trường không huyết thanh
Chai môi trường không có huyết thanh Gibco
Môi trường không có huyết thanh (SFM) hạn chế việc sử dụng huyết thanh động vật bằng cách thay thế huyết thanh bằng các công thức dinh dưỡng và hormone thích hợp.Nhiều môi trường nuôi cấy và dòng tế bào sơ cấp có công thức môi trường không chứa huyết thanh, bao gồm dây chuyền sản xuất protein tái tổ hợp Chinese Hamster Ovary (CHO), các dòng tế bào hybridoma khác nhau, các dòng côn trùng Sf9 và Sf21 (Spodoptera frugiperda), cũng như vật chủ để sản xuất virus (ví dụ: 293, VERO, MDCK, MDBK), v.v. Một trong những ưu điểm chính của việc sử dụng môi trường không có huyết thanh là khả năng làm cho môi trường chọn lọc đối với các loại tế bào cụ thể bằng cách chọn tổ hợp các yếu tố tăng trưởng thích hợp.Bảng sau đây liệt kê những ưu điểm và nhược điểm của môi trường không có huyết thanh.
Lợi thế
Tăng rõ ràng
Hiệu suất nhất quán hơn
Thanh lọc và xử lý xuôi dòng dễ dàng hơn
Đánh giá chính xác chức năng tế bào
Tăng năng suất
Kiểm soát tốt hơn các phản ứng sinh lý
Phát hiện phương tiện di động nâng cao
Điều bất lợi
Yêu cầu công thức trung bình cụ thể cho loại tế bào
Cần độ tinh khiết thuốc thử cao hơn
Tăng trưởng chậm lại
2.2.1 Độ pH
Hầu hết các dòng tế bào động vật có vú bình thường phát triển tốt ở pH 7,4 và sự khác biệt giữa các dòng tế bào khác nhau là nhỏ.Tuy nhiên, một số dòng tế bào biến đổi đã được chứng minh là phát triển tốt hơn trong môi trường hơi axit (pH 7,0 – 7,4), trong khi một số dòng tế bào nguyên bào sợi bình thường thích môi trường hơi kiềm (pH 7,4 – 7,7).Các dòng tế bào côn trùng như Sf9 và Sf21 phát triển tốt nhất ở pH 6,2.
2.2.2 Mức CO2
Môi trường tăng trưởng kiểm soát độ pH của môi trường nuôi cấy và làm đệm cho các tế bào trong môi trường nuôi cấy để chống lại những thay đổi về độ pH.Thông thường, quá trình đệm này đạt được bằng cách chứa các chất đệm hữu cơ (ví dụ: HEPES) hoặc CO2-bicarbonate.Vì độ pH của môi trường phụ thuộc vào sự cân bằng tinh tế của carbon dioxide hòa tan (CO2) và bicarbonate (HCO3-), những thay đổi về CO2 trong khí quyển sẽ làm thay đổi độ pH của môi trường.Do đó, khi sử dụng môi trường được đệm bằng đệm dựa trên CO2-bicarbonate, cần sử dụng CO2 ngoại sinh, đặc biệt khi nuôi cấy tế bào trong đĩa nuôi cấy mở hoặc nuôi cấy các dòng tế bào biến đổi ở nồng độ cao.Mặc dù hầu hết các nhà nghiên cứu thường sử dụng 5-7% CO2 trong không khí, nhưng hầu hết các thí nghiệm nuôi cấy tế bào thường sử dụng 4-10% CO2.Tuy nhiên, mỗi môi trường đều có nồng độ CO2 và bicarbonate khuyến nghị để đạt được độ pH và áp suất thẩm thấu chính xác;để biết thêm thông tin, vui lòng tham khảo hướng dẫn của nhà sản xuất phương tiện.
2.3 Nuôi cấy nhựa
Nhựa nuôi cấy tế bào có sẵn ở nhiều dạng, kích cỡ và bề mặt khác nhau để phù hợp với các ứng dụng nuôi cấy tế bào khác nhau.Sử dụng hướng dẫn bề mặt nhựa nuôi cấy tế bào và hướng dẫn thùng chứa nuôi cấy tế bào bên dưới để giúp bạn chọn loại nhựa phù hợp cho ứng dụng nuôi cấy tế bào của mình.
Xem tất cả Nhựa nuôi cấy tế bào Thermo Scientific Nunc (link quảng cáo)
2.4 Nhiệt độ
Nhiệt độ tối ưu cho nuôi cấy tế bào phụ thuộc phần lớn vào nhiệt độ cơ thể của vật chủ mà tế bào được phân lập và ở mức độ thấp hơn vào sự thay đổi nhiệt độ về mặt giải phẫu (ví dụ, nhiệt độ da có thể thấp hơn nhiệt độ cơ xương). ).Đối với nuôi cấy tế bào, quá nóng là một vấn đề nghiêm trọng hơn quá nóng.Do đó, nhiệt độ trong lồng ấp thường được đặt thấp hơn một chút so với nhiệt độ tối ưu.
2.4.1 Nhiệt độ tối ưu cho các dòng tế bào khác nhau
Hầu hết các dòng tế bào của người và động vật có vú được giữ ở 36°C đến 37°C để tăng trưởng tối ưu.
Tế bào côn trùng được nuôi cấy ở 27°C để tăng trưởng tối ưu;chúng phát triển chậm hơn ở nhiệt độ thấp hơn và nhiệt độ từ 27°C đến 30°C.Trên 30°C, sức sống của tế bào côn trùng giảm, thậm chí nếu trở lại 27°C, tế bào sẽ không phục hồi.
Các dòng tế bào gia cầm cần 38,5°C để đạt được sự tăng trưởng tối đa.Mặc dù những tế bào này có thể được giữ ở 37°C nhưng chúng sẽ phát triển chậm hơn.
Các dòng tế bào có nguồn gốc từ động vật máu lạnh (như lưỡng cư, cá nước lạnh) có thể chịu được dải nhiệt độ rộng từ 15°C đến 26°C.
Thời gian đăng: Feb-01-2023