Salah satu kelebihan utama kultur sel ialah keupayaan untuk memanipulasi kimia fizikal pembiakan sel (iaitu suhu, pH, tekanan osmotik, ketegangan O2 dan CO2) dan persekitaran fisiologi (iaitu kepekatan hormon dan nutrien).Selain suhu, persekitaran kultur dikawal oleh medium pertumbuhan.
Walaupun persekitaran fisiologi kultur tidak sejelas persekitaran fizikal dan kimianya, pemahaman yang lebih baik tentang komponen serum, pengenalpastian faktor pertumbuhan yang diperlukan untuk percambahan, dan pemahaman yang lebih baik tentang persekitaran mikro sel dalam kultur.(Iaitu interaksi sel-sel, resapan gas, interaksi dengan matriks) kini membenarkan garisan sel tertentu dikultur dalam media bebas serum.
1. Persekitaran kultur mempengaruhi pertumbuhan sel
Sila ambil perhatian bahawa keadaan kultur sel adalah berbeza untuk setiap jenis sel.
Akibat daripada menyimpang daripada keadaan kultur yang diperlukan untuk jenis sel tertentu berkisar daripada ekspresi fenotip yang tidak normal kepada kegagalan sepenuhnya kultur sel.Oleh itu, kami mengesyorkan agar anda membiasakan diri dengan talian sel yang anda minati dan mengikuti arahan yang diberikan dengan ketat untuk setiap produk yang anda gunakan dalam percubaan anda.
2.Langkah berjaga-jaga untuk mewujudkan persekitaran kultur sel yang dioptimumkan untuk sel anda:
Media kultur dan serum (lihat di bawah untuk maklumat lanjut)
Tahap pH dan CO2 (lihat di bawah untuk maklumat lanjut)
Tanam plastik (lihat di bawah untuk maklumat lanjut)
Suhu (lihat di bawah untuk maklumat lanjut)
2.1 Media Budaya dan Serum
Medium kultur adalah bahagian terpenting dalam persekitaran kultur, kerana ia menyediakan nutrien, faktor pertumbuhan dan hormon yang diperlukan untuk pertumbuhan sel, dan mengawal pH dan tekanan osmotik kultur.
Walaupun eksperimen kultur sel awal dilakukan menggunakan media semula jadi yang diperoleh daripada ekstrak tisu dan cecair badan, keperluan untuk penyeragaman, kualiti media, dan peningkatan permintaan membawa kepada pembangunan media definitif.Tiga jenis media asas ialah media basal, media serum berkurangan dan media bebas serum, dan mereka mempunyai keperluan yang berbeza untuk suplemen serum.
2.1.1 Medium asas
Medium kultur sel Gibco
Kebanyakan garisan sel tumbuh dengan baik dalam media asas yang mengandungi asid amino, vitamin, garam tak organik dan sumber karbon (seperti glukosa), tetapi formulasi media asas ini mesti ditambah dengan serum.
2.1.2 Medium serum berkurangan
Botol dengan Gibco Low Serum Medium
Satu lagi strategi untuk mengurangkan kesan buruk serum dalam eksperimen kultur sel ialah menggunakan media yang dikurangkan serum.Medium serum berkurangan adalah formula medium asas yang kaya dengan nutrien dan faktor yang berasal dari haiwan, yang boleh mengurangkan jumlah serum yang diperlukan.
2.1.3 Medium bebas serum
Botol dengan medium bebas serum Gibco
Medium bebas serum (SFM) mengelakkan penggunaan serum haiwan dengan menggantikan serum dengan nutrisi dan formulasi hormon yang sesuai.Banyak kultur primer dan garisan sel mempunyai formulasi medium bebas serum, termasuk barisan pengeluaran protein rekombinan Chinese Hamster Ovari (CHO), pelbagai talian sel hibridoma, garisan serangga Sf9 dan Sf21 (Spodoptera frugiperda), serta untuk Hos untuk pengeluaran virus (contohnya, 293, VERO, MDCK, MDBK), dsb. Salah satu kelebihan utama menggunakan medium bebas serum ialah keupayaan untuk menjadikan medium selektif untuk jenis sel tertentu dengan memilih gabungan faktor pertumbuhan yang sesuai.Jadual berikut menyenaraikan kebaikan dan keburukan media bebas serum.
Kelebihan
Tingkatkan kejelasan
Prestasi yang lebih konsisten
Pemurnian yang lebih mudah dan pemprosesan hiliran
Menilai fungsi sel dengan tepat
Tingkatkan produktiviti
Kawalan tindak balas fisiologi yang lebih baik
Pengesanan media sel dipertingkatkan
Keburukan
Keperluan formula medium khusus jenis sel
Perlu ketulenan reagen yang lebih tinggi
Pertumbuhan perlahan
2.2.1 tahap pH
Kebanyakan garisan sel mamalia normal tumbuh dengan baik pada pH 7.4, dan perbezaan antara garisan sel yang berbeza adalah kecil.Walau bagaimanapun, beberapa garisan sel yang telah diubah telah terbukti berkembang dengan lebih baik dalam persekitaran yang sedikit berasid (pH 7.0 – 7.4), manakala beberapa garisan sel fibroblas biasa lebih suka persekitaran yang sedikit beralkali (pH 7.4 – 7.7).Garis sel serangga seperti Sf9 dan Sf21 tumbuh paling baik pada pH 6.2.
2.2.2 Tahap CO2
Medium pertumbuhan mengawal pH kultur dan menampan sel dalam kultur untuk menentang perubahan pH.Biasanya, penimbalan ini dicapai dengan mengandungi penimbal berasaskan organik (contohnya, HEPES) atau CO2-bikarbonat.Oleh kerana pH medium bergantung kepada keseimbangan halus karbon dioksida (CO2) dan bikarbonat (HCO3-), perubahan CO2 atmosfera akan mengubah pH medium.Oleh itu, apabila menggunakan medium penimbal dengan penimbal berasaskan CO2-bikarbonat, adalah perlu untuk menggunakan CO2 eksogen, terutamanya apabila mengkultur sel dalam hidangan kultur terbuka atau mengkultur garisan sel yang diubah pada kepekatan tinggi.Walaupun kebanyakan penyelidik biasanya menggunakan 5-7% CO2 di udara, kebanyakan eksperimen kultur sel biasanya menggunakan 4-10% CO2.Walau bagaimanapun, setiap medium mempunyai ketegangan CO2 dan kepekatan bikarbonat yang disyorkan untuk mencapai pH dan tekanan osmotik yang betul;untuk maklumat lanjut, sila rujuk kepada arahan pengeluar medium.
2.3 Menanam plastik
Plastik kultur sel boleh didapati dalam pelbagai bentuk, saiz dan permukaan untuk disesuaikan dengan pelbagai aplikasi kultur sel.Gunakan panduan permukaan plastik kultur sel dan panduan bekas kultur sel di bawah untuk membantu anda memilih plastik yang sesuai untuk aplikasi kultur sel anda.
Lihat semua plastik kultur sel Thermo Scientific Nunc (pautan pengiklanan)
2.4 Suhu
Suhu optimum untuk kultur sel sebahagian besarnya bergantung pada suhu badan perumah dari mana sel-sel diasingkan, dan pada tahap yang lebih rendah pada perubahan anatomi dalam suhu (contohnya, suhu kulit mungkin lebih rendah daripada otot rangka. ).Untuk kultur sel, Terlalu Panas adalah masalah yang lebih serius daripada terlalu panas.Oleh itu, suhu dalam inkubator biasanya ditetapkan sedikit di bawah suhu optimum.
2.4.1 Suhu optimum untuk pelbagai talian sel
Kebanyakan sel manusia dan mamalia disimpan pada suhu 36°C hingga 37°C untuk pertumbuhan optimum.
Sel serangga ditanam pada suhu 27°C untuk pertumbuhan optimum;ia tumbuh lebih perlahan pada suhu yang lebih rendah dan suhu antara 27°C dan 30°C.Di atas 30°C, daya hidup sel serangga berkurangan, walaupun ia kembali kepada 27°C, sel tidak akan pulih.
Talian sel burung memerlukan 38.5°C untuk mencapai pertumbuhan maksimum.Walaupun sel-sel ini boleh disimpan pada suhu 37°C, ia akan membesar dengan lebih perlahan.
Talian sel yang diperoleh daripada haiwan berdarah sejuk (seperti amfibia, ikan air sejuk) boleh bertolak ansur dengan julat suhu yang luas dari 15°C hingga 26°C.
Masa siaran: Feb-01-2023