Un dels principals avantatges del cultiu cel·lular és la capacitat de manipular la química física de la reproducció cel·lular (és a dir, temperatura, pH, pressió osmòtica, tensió O2 i CO2) i l'entorn fisiològic (és a dir, concentració d'hormones i nutrients).A més de la temperatura, l'entorn de cultiu està controlat pel medi de creixement.
Tot i que l'entorn fisiològic del cultiu no és tan clar com el seu entorn físic i químic, una millor comprensió dels components del sèrum, la identificació dels factors de creixement necessaris per a la proliferació i una millor comprensió del microambient de les cèl·lules en cultiu.(És a dir, interacció cèl·lula-cèl·lula, difusió de gasos, interacció amb la matriu) ara permet cultivar determinades línies cel·lulars en medis lliures de sèrum.
1.L'entorn cultural afecta el creixement cel·lular
Tingueu en compte que les condicions de cultiu cel·lular són diferents per a cada tipus de cèl·lula.
Les conseqüències de desviar-se de les condicions de cultiu necessàries per a un tipus de cèl·lula particular van des de l'expressió de fenotips anormals fins al fracàs total del cultiu cel·lular.Per tant, us recomanem que us familiaritzeu amb la línia cel·lular que us interessa i que seguiu estrictament les instruccions proporcionades per a cada producte que utilitzeu en el vostre experiment.
2. Precaucions per crear un entorn de cultiu cel·lular optimitzat per a les vostres cèl·lules:
Mitjans de cultiu i sèrum (vegeu a continuació per obtenir més informació)
Nivells de pH i CO2 (vegeu a continuació per obtenir més informació)
Conreeu plàstic (vegeu més avall per obtenir més informació)
Temperatura (vegeu més avall per a més informació)
2.1 Mitjans culturals i sèrum
El medi de cultiu és la part més important de l'entorn de cultiu, perquè proporciona els nutrients, factors de creixement i hormones necessaris per al creixement cel·lular, i regula el pH i la pressió osmòtica del cultiu.
Tot i que els experiments inicials de cultiu cel·lular es van realitzar utilitzant medis naturals obtinguts a partir d'extractes de teixits i fluids corporals, la necessitat d'estandardització, la qualitat del medi i l'augment de la demanda van portar al desenvolupament de medis definitius.Els tres tipus bàsics de medis són medis basals, medis sèrics reduïts i medis sense sèrum, i tenen diferents requisits per a la suplementació sèrica.
2.1.1 Mitjà bàsic
Medi de cultiu cel·lular Gibco
La majoria de línies cel·lulars creixen bé en medis bàsics que contenen aminoàcids, vitamines, sals inorgàniques i fonts de carboni (com la glucosa), però aquestes formulacions de medis bàsics s'han de complementar amb sèrum.
2.1.2 Mitjà sèric reduït
Ampolla amb Gibco Low Serum Medium
Una altra estratègia per reduir els efectes adversos del sèrum en experiments de cultiu cel·lular és utilitzar medis reduïts en sèrum.El medi sèric reduït és una fórmula mitjana bàsica rica en nutrients i factors derivats d'animals, que poden reduir la quantitat de sèrum necessària.
2.1.3 Medi sense sèrum
Ampolla amb medi sense sèrum Gibco
El medi sense sèrum (SFM) evita l'ús de sèrum animal substituint el sèrum per una nutrició i formulacions hormonals adequades.Molts cultius primaris i línies cel·lulars tenen formulacions de medi sense sèrum, inclosa la línia de producció de proteïnes recombinants d'ovari de hàmster xinès (CHO), diverses línies cel·lulars d'hibridomes, línies d'insectes Sf9 i Sf21 (Spodoptera frugiperda), així com l'hoste per a la producció de virus. (per exemple, 293, VERO, MDCK, MDBK), etc. Un dels principals avantatges d'utilitzar un medi sense sèrum és la capacitat de fer que el medi sigui selectiu per a tipus de cèl·lules concrets seleccionant una combinació adequada de factors de creixement.La taula següent enumera els avantatges i els desavantatges dels mitjans sense sèrum.
Avantatge
Augmentar la claredat
Rendiment més consistent
Purificació i processament aigües avall més fàcils
Avaluar amb precisió la funció cel·lular
Augmentar la productivitat
Millor control de les reaccions fisiològiques
Detecció millorada de mitjans cel·lulars
Desavantatge
Requisits específics de la fórmula del mitjà de tipus cel·lular
Necessita una puresa de reactiu més alta
Alentiment del creixement
2.2.1 Nivell de pH
La majoria de línies cel·lulars normals de mamífers creixen bé a pH 7,4 i les diferències entre diferents línies cel·lulars són petites.Tanmateix, s'ha demostrat que algunes línies cel·lulars transformades creixen millor en un entorn lleugerament àcid (pH 7,0 – 7,4), mentre que algunes línies cel·lulars de fibroblasts normals prefereixen un entorn lleugerament alcalí (pH 7,4 – 7,7).Les línies cel·lulars d'insectes com Sf9 i Sf21 creixen millor a pH 6,2.
2.2.2 Nivell de CO2
El medi de creixement controla el pH del cultiu i tampona les cèl·lules del cultiu per resistir els canvis de pH.Normalment, aquest amortiment s'aconsegueix contenir tampons orgànics (per exemple, HEPES) o a base de bicarbonat de CO2.Com que el pH del medi depèn del delicat equilibri de diòxid de carboni dissolt (CO2) i bicarbonat (HCO3-), els canvis en el CO2 atmosfèric canviaran el pH del medi.Per tant, quan s'utilitza un medi tamponat amb un tampó a base de bicarbonat de CO2, és necessari utilitzar CO2 exògen, especialment quan es cultiven cèl·lules en plats de cultiu oberts o es cultiven línies cel·lulars transformades a concentracions elevades.Tot i que la majoria dels investigadors solen utilitzar un 5-7% de CO2 a l'aire, la majoria dels experiments de cultiu cel·lular solen utilitzar un 4-10% de CO2.Tanmateix, cada medi té una tensió de CO2 i una concentració de bicarbonat recomanades per aconseguir el pH i la pressió osmòtica correctes;per obtenir més informació, consulteu les instruccions del fabricant del mitjà.
2.3 Conrear plàstics
Els plàstics de cultiu cel·lular estan disponibles en una varietat de formes, mides i superfícies per adaptar-se a diverses aplicacions de cultiu cel·lular.Utilitzeu la guia de superfície de plàstic de cultiu cel·lular i la guia de contenidors de cultiu cel·lular a continuació per ajudar-vos a triar el plàstic adequat per a la vostra aplicació de cultiu cel·lular.
Veure tots els plàstics de cultiu cel·lular de Thermo Scientific Nunc (enllaç publicitari)
2.4 Temperatura
La temperatura òptima per al cultiu cel·lular depèn en gran mesura de la temperatura corporal de l'hoste del qual s'aïllen les cèl·lules i, en menor mesura, dels canvis anatòmics de temperatura (per exemple, la temperatura de la pell pot ser inferior a la del múscul esquelètic). ).Per al cultiu cel·lular, el sobreescalfament és un problema més greu que el sobreescalfament.Per tant, la temperatura a la incubadora sol establir-se lleugerament per sota de la temperatura òptima.
2.4.1 Temperatura òptima per a diverses línies cel·lulars
La majoria de línies cel·lulars humanes i de mamífers es mantenen entre 36 °C i 37 °C per a un creixement òptim.
Les cèl·lules d'insectes es cultiven a 27 °C per a un creixement òptim;creixen més lentament a temperatures més baixes i temperatures entre 27°C i 30°C.Per sobre dels 30 °C, la vitalitat de les cèl·lules d'insectes disminueix, encara que torni als 27 °C, les cèl·lules no es recuperaran.
Les línies cel·lulars aviaries necessiten 38,5 °C per assolir el màxim creixement.Tot i que aquestes cèl·lules es poden mantenir a 37 °C, creixeran més lentament.
Les línies cel·lulars derivades d'animals de sang freda (com ara amfibis, peixos d'aigua freda) poden tolerar un ampli rang de temperatures de 15 °C a 26 °C.
Hora de publicació: 01-feb-2023