Клетки CHO-K1: основен елемент в приложенията на биотехнологичните изследвания
CHO-K1 клетките са производни на клетъчната линия от яйчници на китайски хамстер (CHO). Те се използват широко в индустриалната биотехнология за производство на биофармацевтични продукти и други рекомбинантни протеини. Освен това клетъчната линия CHO-K1 се използва и в токсикологичните изследвания. Изследователите генетично манипулират тези клетки, за да подобрят гликозилирането, да намалят апоптозата и да повишат общата продуктивност.
- Среда за растеж
- За култивиране на CHO-K1 клетки се използва среда за растеж Ham's F12, допълнена с 10% FBS, 1,0 mM стабилен глутамин, 1,0 mM натриев пируват и 1,1 g/L NaHCO3. Средата трябва да се сменя 2 до 3 пъти седмично.
- Време за удвояване
- Времето за удвояване на CHO-K1 е приблизително 22 часа.
- Тип растеж
- CHO-K1 клетките са адхезивни. Те могат обаче да бъдат генетично модифицирани, за да се превърнат в суспензионни CHO-K1 клетки.
- Ниво на биологична безопасност
- BSL-1
- Налични от
- Cytion — Поръчайте CHO-K1
- Произход и общи характеристики: CHO-K1 клетки
- Клетъчна линия CHO-K1: Информация за култивиране
- Предимства и ограничения на клетките CHO-K1
- Приложения на клетъчната линия CHO-K1 в научните изследвания
- 5. Клетки CHO-K1: Научни публикации
- Ресурси за клетъчната линия CHO-K1: протоколи, видеоклипове и др.
- Често задавани въпроси
Произход и общи характеристики: клетки CHO-K1
Общите характеристики и произходът на една клетъчна линия определят нейното приложение в научните изследвания. Тази секция ще ви помогне да научите повече за произхода и характеристиките на известната клетъчна линия CHO-K1. Ще разберете: Откъде произхождат клетките CHO-K1? Колко са големи клетките CHO-K1? Каква е пълната форма на клетъчната линия CHO-K1? Каква е морфологията на клетките CHO-K1?
- CHO-K1 или клетъчна линия K1 от яйчници на китайски хамстер е субклон на родителски CHO клетки, произхождащи от биопсия на яйчници на възрастна женска китайска хамстерка през 1957 г. Оригиналната клетъчна линия е разработена от Т.Т. Пък и колеги в Медицинския факултет на Университета на Колорадо, Денвър, САЩ [1].
- Клетъчната линия CHO-K1 притежава епителиоподобна морфология.
- Диаметърът на клетките CHO-K1 е приблизително 0,001 милиметра. Интересното е, че клетките първоначално са големи, но с времето стават по-малки.
- Геномът на CHO-K1 се състои от подобен брой хромозоми като човешките клетки. Те имат диплоидни кариотипи и имат само по-малко хромозомни аномалии.
Клетъчна линия CHO-K1 срещу CHO-S
И двете клетъчни линии са производни на CHO. Те се различават по начина, по който тези клетки растат и се размножават. Клетките CHO-S са адаптирани да растат в култури, докато CHO-K1 могат да бъдат генетично манипулирани, за да произвеждат адхезивни и суспензионни клетки.
Клетъчна линия CHO-K1: Информация за култивиране
Клетъчната линия CHO-K1 се използва широко в индустриалните биотехнологични изследвания. Това са лесни за поддържане клетъчни линии. Познаването на ключовите моменти при култивирането на клетки CHO-K1 може да ви помогне да се справите лесно с това. Тази секция ще ви помогне да научите: Клетките CHO-K1 прилепват ли? Какъв е времето за удвояване на клетките CHO-K1? Какви среди се използват за култивиране на CHO-клетки? Каква е плътността на засяване на CHO-K1?
Ключови моменти при култивирането на CHO-K1 клетки
Време за удвояване на популацията:
Времето за удвояване на CHO-K1 е приблизително 22 часа.
Адхезивни или в суспензия:
CHO-K1 клетките са адхезивни. Те обаче могат да бъдат генетично модифицирани, за да се превърнат в суспензионни CHO-K1 клетки.
Плътност на засяване:
Плътността на засяване на CHO-K1 е 1 x 104 клетки/cm2. При тази плътност клетките могат да образуват конфузен слой за приблизително 6 дни. При адхезивните клетки, клетките се изплакват с 1 x PBS и се инкубират за 8 до 10 минути при стайна температура. Дисоциираните клетки се добавят към свежа среда и се центрофугират. Събраните клетки се ресуспендират и се изсипват в нова колба за растеж.
Среда за растеж:
За култивиране на CHO-K1 клетки се използва среда за растеж Ham's F12, допълнена с 10% FBS, 1,0 mM стабилен глутамин, 1,0 mM натриев пируват и 1,1 g/L NaHCO3. Средата трябва да се сменя 2 до 3 пъти седмично.
Условия за отглеждане:
Културите CHO-K1 се съхраняват в овлажнен инкубатор при 37 °C с 5% CO2.
Съхранение:
Замразените CHO-K1 клетки се съхраняват при температура под -150 °C или във фазата на пари на течен азот.
Процес на замразяване и среда:
За замразяването на CHO-K1 клетки се използват среди за замразяване CM-1 или CM-ACF. За замразяването на CHO-K1 клетки се използва процес на бавно замразяване, който позволява постепенно понижаване на температурата с 1 °C.
Процес на размразяване:
Замразените CHO-K1 клетки се държат във водна баня при 37°C, докато остане малък леден буцик. Към размразените клетки се добавя свежа културална среда и се изсипват в нова колба, съдържаща културална среда, с плътност 5 x 104 клетки/cm2. Клетките се възстановяват напълно за около 24 до 48 часа.
Ниво на биологична безопасност:
Културите CHO-K1 се обработват и поддържат в лаборатории с ниво на биологична безопасност 1.
Предимства и ограничения на клетките CHO-K1
CHO-K1 е безценен инструмент за научни изследвания. Уникалната комбинация от предимства и ограничения го отличава от другите клетъчни линии. В тази секция бяха обсъдени няколко предимства и недостатъци на клетъчната линия CHO-K1.
Предимства
Основните предимства на клетъчната линия CHO-K1 включват:
Подходяща за трансфекция
CHO-K1 клетките се използват широко в проучвания за трансфекция. Те могат да бъдат трансфектирани временно и стабилно чрез различни физични и химични процедури. Благодарение на високата си податливост към трансфекция, CHO-K1 клетките се използват широко за производството на рекомбинантни протеини и други биофармацевтични продукти.
Бърз темп на растеж и лесно култивиране
Времето за удвояване на клетките CHO-K1 е само 22 часа, което означава, че те имат висока скорост на растеж и са идеални за промишлено биотехнологично приложение. Освен това, адаптацията на суспензията от CHO-K1 ги прави полезни за производството на големи количества биофармацевтични продукти. Освен това те са лесни за култивиране и поддържане в лаборатории и не изискват сложни условия и процедури за култивиране.
Ниска честота на хромозомни аномалии
CHO-K1 е добре характеризирана и утвърдена моделна система. Геномът на CHO-K1 е стабилен и има само малко хромозомни аномалии. Следователно те са идеални гостоприемници за производството на рекомбинантни протеини.
Ограничения
Ето някои ограничения на клетъчната линия CHO-K1:
Нечовешки произход
Въпреки че клетките CHO-K1 имат способността да осъществяват гликозилиране, подобно на това при човека, те са от нечовешки произход. Това може да бъде проблем при изучаването на силно специфични за човека клетъчни процеси и имуногенността на терапевтични средства.
Хетерогенност
Клетките CHO-K1 могат да проявяват леко различаващи се генетични характеристики в рамките на една и съща популация, което води до генетична хетерогенност. Това може да повлияе на клетъчните функции и да доведе до вариабилност в нивата на протеинова експресия, което потенциално може да повлияе на възпроизводимостта на експерименталните резултати.
Приложения на клетъчната линия CHO-K1 в научните изследвания
Клетъчната линия CHO-K1 има многобройни приложения в индустриалната биотехнология и токсикологичните изследвания. Тук сме обсъдили някои конкретни от тях.
- Производство на рекомбинантни протеини: Клетките CHO-K1 са безценни изследователски инструменти за производството на рекомбинантни протеини, включително антитела, терапевтични протеини и ензими. Високата им скорост на растеж и лесните условия за култивиране спомагат за производството на големи количества рекомбинантни протеини с правилно сгъване и гликозилиране. Например, в проучване, проведено от Kritika Gupta, са използвани клетки CHO-K1, които са били стабилно трансфектирани за производството на рекомбинантно моноклонално антитяло срещу туморния некротичен фактор-алфа (TNF-α) [2]. Производството на антитяла с CHO K1 е доста надеждно и удобно. Изследователите също модифицират тези клетки за подобрено производство на антитела от CHO-K1. Например, в едно проучване CHO-K1 клетките бяха генетично манипулирани за производството на антитела с високи съотношения на а-фукозилирани N-гликани, прикрепени към Fc, което е важно за тяхната ефекторна функция [3].
- Токсикологични изследвания: Клетката CHO-K1 често се използва за откриване на лекарства и скринингови тестове. Тя може да се използва за оценка на токсичността и ефикасността на потенциални лекарства. Освен това изследователите използват клетки CHO-K1 за изследване на взаимодействията между лекарствата и техните мишени, както и за изучаване на метаболизма на лекарствата. Проведени са няколко проучвания за оценка на възможните терапевтични ефекти на растителни екстракти, съединения, наночастици, терапевтични протеини и други агенти, използвайки клетъчната линия CHO-K1. Подобно проучване беше проведено през 2022 г., в което изследователите измериха цитотоксичния потенциал на растителни екстракти, богати на флавоноиди, в CHO-K1 клетки [4]. По същия начин, в проучване, проведено от Райън Дюизи и колеги, е оценена цитотоксичността на екстракти от Baptisia australis, Trifolium pratense и Rubus idaeus върху клетки CHO-K1 от яйчници на китайски хамстер [5].
5. Клетки CHO-K1: Научни публикации
По-долу са представени някои интересни научни публикации относно CHO-K1 клетките.
Това проучване, публикувано в Molecular Biology Reports (2023), предлага положителните ефекти от свръхекспресията на гена SIRT6 върху жизнеспособността на CHO-K1 клетките и експресията на антитела.
Тази публикация е в Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers (2021). Резултатите от изследването посочват потенциала на CRISPR-Cas13d за генетично модифициране на CHO-K1 клетки с цел подобряване на производството на антитела по отношение на качество и количество.
Тази научна статия от Nature Scientific Reports (2018) предлага малтозата като обещаващ енергиен източник за култивиране на CHO-K1 клетки в среда без протеини и за подобряване на производството на рекомбинантни моноклонални антитела.
Това проучване, публикувано в Indonesian Journal of Cancer Chemoprevention (2018), използва CHO-K1 клетки за оценка на потенциалните цитотоксични и антигенотоксични ефекти на етанолния екстракт от черен пипер, както самостоятелно, така и в комбинация с доксорубицин.
Това проучване беше публикувано в списанието The Nucleus през 2019 г. В него изследователите оцениха цитотоксичния и генотоксичния потенциал на сребърните наночастици в клетъчната линия CHO-K1.
Ресурси за клетъчната линия CHO-K1: протоколи, видеоклипове и др.
CHO-K1 е известна клетъчна линия. Наличните ресурси, включващи протоколи за култивиране и трансфекция на CHO-K1, са споменати тук.
- Трансфекция на CHO-K1: Този линк описва протокола за трансфекция на CHO-K1. Това е стъпка по стъпка ръководство за трансфекция на плазмидна ДНК в клетки CHO-K1 с помощта на реагента Lipofectamine LTX.
- Урок по трансфекция на CHO-K1: Това видео ще обясни подробно процедурата за преходна трансфекция на CHO-K1.
Ето някои ресурси, описващи протокола за клетъчна култура за CHO-K1 клетки.
- CHO-K1 клетки: Този линк към уебсайт съдържа полезна информация за CHO-K1 клетки, включително рецепта за среда за CHO-K1, субкултивиране и протокол за размразяване.
Източници
- Gamper, N., J.D. Stockand и M.S. Shapiro, Използването на клетки от яйчници на китайски хамстер (CHO) в изследването на йонни канали. J Pharmacol Toxicol Methods, 2005. 51(3): стр. 177-85.
- Gupta, K., et al., Стабилна клетъчна линия CHO K1 за производство на рекомбинантно моноклонално антитяло срещу TNF-α. Molecular Biotechnology, 2021. 63(9): стр. 828-839.
- Popp, O., et al. Разработване на предварително гликоинженерна клетъчна линия-гостоприемник CHO-K1 за експресия на антитела с подобрена Fc-медиирана ефекторна функция. в MAbs. 2018. Taylor & Francis.
- Курчатова, М., и др., Цитотоксичност на растителни екстракти, съдържащи флавоноиди, спрямо клетъчната линия CHO: сравнително проучване. Клетъчна и тъканна биология, 2022. 16(1): стр. 80-85.
- Deweese, R., et al., Цитотоксични ефекти на екстракти от Trifolium pratense, Baptisia australis и Rubus idaeus върху CHO-K1 клетки. GSC Advanced Research and Reviews, 2021. 8(1): стр. 128-139.