Բջջային մշակույթի միջավայրը ազդում է բջջային արտադրության վրա

Բջջային կուլտուրայի հիմնական առավելություններից մեկը բջիջների վերարտադրության ֆիզիկական քիմիայի (այսինքն ջերմաստիճան, pH, օսմոտիկ ճնշում, O2 և CO2 լարվածություն) և ֆիզիոլոգիական միջավայրի (այսինքն՝ հորմոնների և սննդանյութերի կոնցենտրացիան) մանիպուլյացիայի հնարավորությունն է:Բացի ջերմաստիճանից, մշակույթի միջավայրը վերահսկվում է աճի միջավայրով:

Չնայած կուլտուրայի ֆիզիոլոգիական միջավայրն այնքան պարզ չէ, որքան նրա ֆիզիկական և քիմիական միջավայրը, շիճուկի բաղադրիչների ավելի լավ ըմբռնումը, տարածման համար անհրաժեշտ աճի գործոնների նույնականացումը և մշակույթի բջիջների միկրոմիջավայրի ավելի լավ ըմբռնումը:(այսինքն՝ բջջ-բջջ փոխազդեցություն, գազի դիֆուզիոն, փոխազդեցություն մատրիցայի հետ) այժմ թույլ է տալիս որոշակի բջջային գծեր մշակել շիճուկից զերծ միջավայրում:

1. Մշակույթի միջավայրը ազդում է բջիջների աճի վրա
Խնդրում ենք նկատի ունենալ, որ բջիջների կուլտուրայի պայմանները տարբեր են յուրաքանչյուր բջիջի տեսակի համար:
Բջջի որոշակի տեսակի համար պահանջվող կուլտուրայի պայմաններից շեղվելու հետևանքները տատանվում են աննորմալ ֆենոտիպերի արտահայտումից մինչև բջիջների կուլտուրայի լիակատար ձախողում:Հետևաբար, խորհուրդ ենք տալիս ծանոթանալ ձեզ հետաքրքրող բջջային գծին և խստորեն հետևել ձեր փորձի ժամանակ օգտագործվող յուրաքանչյուր արտադրանքի համար տրված հրահանգներին:

2. Ձեր բջիջների համար օպտիմիզացված բջիջների կուլտուրայի միջավայր ստեղծելու նախազգուշական միջոցներ.
Մշակույթի կրիչներ և շիճուկ (տե՛ս ստորև՝ լրացուցիչ տեղեկությունների համար)
pH և CO2 մակարդակները (տե՛ս ստորև՝ լրացուցիչ տեղեկությունների համար)
Պլաստիկ մշակել (տես ստորև՝ լրացուցիչ տեղեկությունների համար)
Ջերմաստիճանը (տե՛ս ստորև՝ լրացուցիչ տեղեկությունների համար)

2.1 Մշակութային մեդիա և շիճուկ
Մշակույթի միջավայրը կուլտուրայի միջավայրի ամենակարևոր մասն է, քանի որ այն ապահովում է սնուցիչներ, աճի գործոններ և հորմոններ, որոնք անհրաժեշտ են բջիջների աճի համար և կարգավորում է մշակույթի pH-ն և օսմոտիկ ճնշումը:

Թեև բջիջների կուլտուրայի սկզբնական փորձերը կատարվել են հյուսվածքների էքստրակտներից և մարմնի հեղուկներից ստացված բնական միջավայրերի միջոցով, ստանդարտացման, միջավայրի որակի և պահանջարկի ավելացման անհրաժեշտությունը հանգեցրել է վերջնական միջավայրի զարգացմանը:Մեդիաների երեք հիմնական տեսակներն են բազալային միջավայրը, կրճատված շիճուկային միջավայրը և շիճուկից զերծ կրիչները, և դրանք ունեն տարբեր պահանջներ շիճուկի հավելումների համար:

2.1.1 Հիմնական միջավայր
Gibco բջջային կուլտուրայի միջավայր
Բջջային գծերի մեծ մասը լավ է աճում հիմնական միջավայրում, որը պարունակում է ամինաթթուներ, վիտամիններ, անօրգանական աղեր և ածխածնի աղբյուրներ (օրինակ՝ գլյուկոզա), սակայն այս հիմնական միջավայրի ձևակերպումները պետք է լրացվեն շիճուկով:

2.1.2 Նվազեցված շիճուկային միջավայր
Շիշ Gibco Low Serum Medium-ով
Բջջային կուլտուրայի փորձերում շիճուկի անբարենպաստ ազդեցությունները նվազեցնելու մեկ այլ ռազմավարություն է շիճուկով կրճատված միջավայրի օգտագործումը:Կրճատված շիճուկային միջավայրը հիմնական միջավայրի բանաձև է, որը հարուստ է սննդանյութերով և կենդանական ծագման գործոններով, ինչը կարող է նվազեցնել պահանջվող շիճուկի քանակը:

2.1.3 Շիճուկ չպարունակող միջավայր
Շիշ Gibco առանց շիճուկի միջավայրով
Շիճուկից զերծ միջավայրը (SFM) շրջանցում է կենդանիների շիճուկի օգտագործումը՝ փոխարինելով շիճուկը համապատասխան սննդային և հորմոնային ձևակերպումներով:Շատ առաջնային կուլտուրաներ և բջջային գծեր ունեն առանց շիճուկի միջավայրի ձևակերպումներ, ներառյալ չինական համստերի ձվարանների (CHO) ռեկոմբինանտ սպիտակուցի արտադրության գիծը, հիբրիդոմայի տարբեր բջջային գծեր, միջատների Sf9 և Sf21 (Spodoptera frugiperda) գծերը, ինչպես նաև վիրուսի արտադրության հյուրընկալողը: (օրինակ՝ 293, VERO, MDCK, MDBK) և այլն: Շիճուկից զերծ միջավայր օգտագործելու հիմնական առավելություններից մեկը բջիջների հատուկ տեսակների համար միջավայրը ընտրովի դարձնելու ունակությունն է՝ ընտրելով աճի գործոնների համապատասխան համակցություն:Հետևյալ աղյուսակում թվարկված են շիճուկից զերծ կրիչների առավելություններն ու թերությունները:

Առավելություն
Բարձրացնել հստակությունը
Ավելի հետևողական կատարում
Ավելի հեշտ մաքրում և վերամշակում
Ճշգրիտ գնահատեք բջիջների գործառույթը
Բարձրացնել արտադրողականությունը
Ֆիզիոլոգիական ռեակցիաների ավելի լավ վերահսկում
Ընդլայնված բջջային լրատվամիջոցների հայտնաբերում
Անբարենպաստություն
Բջջի տեսակի հատուկ միջին բանաձևի պահանջներ
Անհրաժեշտ է ռեագենտի ավելի բարձր մաքրություն
Աճի դանդաղում

2.2.1 pH մակարդակ
Կաթնասունների նորմալ բջջային գծերի մեծ մասը լավ է աճում pH 7.4-ում, և տարբեր բջջային գծերի միջև տարբերությունները փոքր են:Այնուամենայնիվ, որոշ փոխակերպված բջջային գծեր ցույց են տվել, որ ավելի լավ են աճում մի փոքր թթվային միջավայրում (pH 7.0 – 7.4), մինչդեռ որոշ նորմալ ֆիբրոբլաստային բջջային գծեր նախընտրում են մի փոքր ալկալային միջավայր (pH 7.4 – 7.7):Միջատների բջջային գծերը, ինչպիսիք են Sf9-ը և Sf21-ը, լավագույնս աճում են pH 6.2-ում:

2.2.2 CO2 մակարդակ
Աճող միջավայրը վերահսկում է մշակույթի pH-ը և բուֆերացնում է մշակույթի բջիջները՝ դիմակայելու pH-ի փոփոխություններին:Սովորաբար, այս բուֆերացումը ձեռք է բերվում օրգանական (օրինակ՝ HEPES) կամ CO2-բիկարբոնատի վրա հիմնված բուֆերներ պարունակելու միջոցով:Քանի որ միջավայրի pH-ը կախված է լուծված ածխաթթու գազի (CO2) և բիկարբոնատի (HCO3-) նուրբ հավասարակշռությունից, մթնոլորտային CO2-ի փոփոխությունները կփոխեն միջավայրի pH-ը:Հետևաբար, CO2-բիկարբոնատային հիմքով բուֆերացված միջավայր օգտագործելիս անհրաժեշտ է օգտագործել էկզոգեն CO2, հատկապես, երբ բջիջները մշակվում են բաց կուլտուրայի ափսեներում կամ փոխակերպված բջջային գծերը բարձր կոնցենտրացիաներում:Չնայած հետազոտողների մեծամասնությունը սովորաբար օգտագործում է 5-7% CO2 օդում, բջիջների կուլտուրայի փորձերի մեծ մասը սովորաբար օգտագործում է 4-10% CO2:Այնուամենայնիվ, յուրաքանչյուր միջավայր ունի առաջարկվող CO2 լարվածություն և բիկարբոնատների կոնցենտրացիան՝ ճիշտ pH-ի և օսմոտիկ ճնշման հասնելու համար;Լրացուցիչ տեղեկությունների համար խնդրում ենք դիմել միջին արտադրողի հրահանգներին:

2.3 Պլաստմասսաների մշակում
Բջջային կուլտուրայի պլաստմասսաները հասանելի են տարբեր ձևերով, չափերով և մակերևույթներով, որոնք համապատասխանում են բջիջների մշակման տարբեր ծրագրերին:Օգտագործեք ստորև բերված բջիջների կուլտուրայի պլաստիկ մակերևույթի ուղեցույցը և բջիջների կուլտուրայի կոնտեյների ուղեցույցը, որը կօգնի ձեզ ընտրել ճիշտ պլաստիկը ձեր բջիջների կուլտուրայի կիրառման համար:
Դիտեք Thermo Scientific Nunc բջջային կուլտուրայի բոլոր պլաստիկները (գովազդային հղում)

2.4 Ջերմաստիճան
Բջջային կուլտուրայի օպտիմալ ջերմաստիճանը մեծապես կախված է հյուրընկալողի մարմնի ջերմաստիճանից, որից մեկուսացված են բջիջները, և ավելի փոքր չափով ջերմաստիճանի անատոմիական փոփոխություններից (օրինակ՝ մաշկի ջերմաստիճանը կարող է ավելի ցածր լինել, քան կմախքի մկանները։ )Բջջային մշակույթի համար գերտաքացումն ավելի լուրջ խնդիր է, քան գերտաքացումը:Հետեւաբար, ինկուբատորում ջերմաստիճանը սովորաբար մի փոքր ցածր է օպտիմալ ջերմաստիճանից:

2.4.1 Տարբեր բջջային գծերի օպտիմալ ջերմաստիճան
Մարդկանց և կաթնասունների բջջային գծերի մեծ մասը պահպանվում է 36°C-ից 37°C ջերմաստիճանում՝ օպտիմալ աճի համար:
Օպտիմալ աճի համար միջատների բջիջները մշակվում են 27°C ջերմաստիճանում;նրանք ավելի դանդաղ են աճում ավելի ցածր ջերմաստիճանի և 27°C-ից մինչև 30°C ջերմաստիճանի դեպքում:30°C-ից բարձր միջատների բջիջների կենսունակությունը նվազում է, նույնիսկ եթե այն վերադառնա 27°C, բջիջները չեն վերականգնվի։
Թռչունների բջջային գծերին անհրաժեշտ է 38,5°C՝ առավելագույն աճի հասնելու համար:Չնայած այս բջիջները կարելի է պահել 37°C ջերմաստիճանում, դրանք ավելի դանդաղ կաճեն։
Սառարյուն կենդանիներից (օրինակ՝ երկկենցաղներից, սառը ջրային ձկներից) ստացված բջջային գծերը կարող են հանդուրժել 15°C-ից մինչև 26°C ջերմաստիճանի լայն տիրույթ: