Клетъчна култура на бозайници: Основи и техники
Клетъчните култури от бозайници са основополагаща техника в биологичните изследвания, която позволява на учените да изследват клетки в контролирана среда извън живите организми. Този процес включва изолиране на клетки от тъкани, поддържането им при внимателно контролирани условия и размножаването им за различни експериментални цели. Клетъчните култури от бозайници са от решаващо значение за разбирането на клетъчните процеси, механизмите на заболяванията и разработването на нови терапии, включително такива, при които се използват безсмъртни клетъчни линии
Основни изводи:
- Клетките могат да бъдат изолирани от тъкани чрез ензимно разграждане или експлантационни методи за култивиране
- Първичните клетки имат ограничена продължителност на живота, докато безсмъртните клетъчни линии могат да се размножават неограничено дълго време
- Условията на култивиране, включително съставът на хранителната среда, са от решаващо значение за оцеляването и пролиферацията на клетките
- Клетките могат да се отглеждат в суспензия или като адхезивни култури, в зависимост от техния вид и изследователски нужди
- Обичайните среди за култивиране включват MEM, DMEM и RPMI 1640, всяка от които е пригодена за специфични типове клетки
- Типичните условия за растеж включват температура 37°C, 5% CO2 и 95% относителна влажност
- Все по-често се използват алтернативи на серума като човешки тромбоцитен лизат (hPL), за да се избегнат потенциални проблеми със замърсяването
Техники за изолиране на клетки
Процесът на създаване на клетъчна култура започва с изолиране на клетки от тъкани. Съществуват няколко метода за постигане на това, всеки от които е подходящ за различни видове тъкани и изследователски цели. Изолирането на клетки от кръвни проби е сравнително лесно, като белите кръвни клетки са основният фокус за култивиране поради техните възможности за растеж. Твърдите тъкани изискват по-сложни техники за изолиране. Един от разпространените методи включва ензимно разграждане, при което ензими като колагеназа, трипсин или проназа се използват за разграждане на извънклетъчната матрица, като се освобождават отделни клетки в суспензия. Алтернативно изследователите могат да използват метода на експлантната култура, при който малки парчета тъкан се поставят директно в хранителна среда, което позволява на клетките да мигрират и да се размножават. Изборът между тези методи често зависи от специфичния тип тъкан, желаната клетъчна популация и планираната експериментална употреба. Важно е да се отбележи, че клетките, изолирани директно от даден организъм, се наричат първични клетки и с някои изключения, като например клетките, получени от тумори, обикновено имат ограничена продължителност на живота в култура, преди да претърпят стареене
Основни продукти за клетъчни култури от бозайници
| Име на продукта | Номер на продукта | Категория | Приложение |
|---|---|---|---|
| DMEM, w: 4,5 g/L глюкоза, w: 4 mM L-глутамин, w: 1,5 g/L NaHCO3, w: 1,0 mM натриев пируват | 820300a | Среда за култивиране | Обща среда за различни типове клетки на бозайници |
| DMEM:Ham's F12 (1:1), w: 3,1 g/L глюкоза, w: 1,6 mM L-глутамин, w: 15 mM HEPES, w: 1,0 mM натриев пируват, w: 1,2 g/L NaHCO3 | 820400a | Среда за култивиране | Подходящи за широк спектър от клетки на бозайници, особено за епителни клетки |
| RPMI 1640, w: 2,1 mM стабилен глутамин, w: 2,0 g/L NaHCO3 | 820700a | Среда за култивиране | Обикновено се използват за лимфоидни клетки и хибридни клетъчни линии |
| Accutase | 830100 | Клетъчна дисоциация | Разтвор за деликатно отделяне на клетки за адхезивни клетки |
| Среда за замразяване CM-1 | 800150 | Криоконсервация | За замразяване и дългосрочно съхранение на клетки от бозайници |
| Среда за замразяване CM-ACF, без серум | 800650 | Криоконсервация | Среда за замразяване на клетки без животински компоненти |
| PBS | 860015 | Буферен разтвор | За промиване на клетките и поддържане на pH баланс |
| Среда за растеж на ендотелни клетки | 820731 | Специализирана среда | Оптимизирана за култивиране на ендотелни клетки |
| Изследване на микоплазми | 900159 | Контрол на качеството | От съществено значение за откриване на микоплазмено замърсяване в културите |
| Удостоверяване на клетъчни линии - човешки | 900154 | Контрол на качеството | Проверява идентичността на човешки клетъчни линии |
Настоящата таблица представя селекция от основни продукти за клетъчни култури от бозайници. За пълната ни гама от продукти за клетъчни култури, включително специализирани среди и реактиви, моля, посетете страницата ни с категория " Среди и реактиви ".
Accutase е готов за употреба, стерилно филтриран разтвор за отделяне на клетки, създаден като щадяща алтернатива на трипсин/EDTA за отделяне на адхезивни клетки от бозайници от стандартни пластмасови съдове за тъканни култури и повърхности с адхезивно покритие. Той съчетава протеолитична и колагенолитична ензимна активност в балансиран солен разтвор, за да осигури ефективно, но контролирано отделяне, като запазва протеините на клетъчната повърхност и подпомага висока жизнеспособност след пасаж и бързо повторно прикрепване.
Формулата на Accutase се основава на фосфатно-буфериран физиологичен разтвор на Дълбеко (DPBS) с EDTA и фенол червено като визуален индикатор за pH. Ензимите са от небозайнически и небактериален произход, което прави Accutase особено подходящ за изследвания на стволови клетки, работни процеси при ваксини и всякакви приложения, при които трябва да се сведе до минимум наличието на замърсители от животински или микробен произход. Разтворът се самоинхибира при 37 °C, така че след отделянето не се изисква неутрализиращ реагент или среда, съдържаща серум – клетките могат да се прехвърлят директно в свежа среда.
Основни характеристики
Готова за употреба 1x стерилно филтрирана течност – не се изисква разреждане или възстановяване
Комбинирана протеолитична и колагенолитична ензимна активност за нежно разграждане
Всяка партида е стандартизирана до определена дисоциационна активност за последователност между партидите
Ензими от небозайнически и небактериален произход
Автоинхибира се при 37 °C – не се изисква неутрализиращ разтвор
Формулиран в PBS на Дълбеко с EDTA
Включен фенол червен като визуален индикатор за pH
pH 6,8 – 7,8
Типични приложения
Accutase нежно дисоциира широка гама от адхезивни и чувствителни клетъчни типове, включително човешки ембрионални стволови клетки (hESCs), човешки индуцирани плюрипотентни стволови клетки (iPSCs), невронални стволови клетки, първични неврони и рутинно култивирани адхезивни линии като HeLa, HEK 293, CHO, MDCK, Vero, NIH/3T3, BHK-21 и A549. Типични примери за употреба включват:
Рутинно субкултивиране и пасажиране на адхезивни клетки от бозайници
Нежно разграждане на единични клетки от hESCs, iPSCs и други чувствителни линии
Подготовка на проби за проточна цитометрия и FACS анализ
Анализ на маркери на клетъчната повърхност, при които целостта на епитопа е от значение
Тестове за клетъчна миграция, пролиферация и апоптоза
Тестове за покой чрез лишаване от серум и проучвания за трансфекция на онкогени
Тестове за миграция на туморни клетки и клетки от невралния гребен
Увеличаване на производството в биореакторни работни процеси
За рутинна работа нанесете приблизително 10 ml Accutase на 75 cm2 културална повърхност и инкубирайте в продължение на 5–10 минути при стайна температура. Оптималното време за инкубиране трябва да се определи за всяка клетъчна линия и не трябва да надвишава един час. Преди добавянето изплакнете клетъчния слой с разтвор на соли без Ca2+/Mg2+, като например DPBS без калций и магнезий, за да отстраните остатъчното серум и двувалентните катиони.
Работа и съхранение
Съхранявайте затворената бутилка замразена при -15 °C или по-ниска температура. Размразявайте при стайна температура или през нощта при +2 °C до +8 °C. Не размразявайте Accutase във водна баня при 37 °C, тъй като повишените температури намаляват ензимната активност. След размразяване разтворът може да се съхранява до 2 месеца при +2 °C до +8 °C; не съхранявайте при стайна температура. Не загрявайте реагента до 37 °C преди употреба – добавете го директно към измитите клетки при стайна температура. За дълъг срок на съхранение се препоръчва разделяне на аликвоти за еднократна употреба, за да се избегнат повтарящи се цикли на размразяване. Винаги работете при асептични условия.
Качество
Произведен съгласно строги стандарти за качество. Всяка партида Accutase е стерилно филтрирана и тествана за стерилност, pH, външен вид и дисоциационна активност, за да се гарантира постоянна и възпроизводима ефективност от партида до партида.
Спецификации на продукта
Спецификация
Подробности
Тип на продуктаРеагент за отделяне/дисоциация на клетки
ФорматСтерилно филтрирана течност, готова за употреба
Обем100 мл
Работна концентрация1x (готова за употреба)
Ензимна активностКомбинирана протеолитична и колагенолитична
Произход на ензимаНе от бозайници и не от бактерии
Буферна системаPBS на Дълбеко с EDTA
pH индикаторФенол червено
pH диапазон6,8 – 7,8
Външен видПрозрачен разтвор с цвят от бледочервен до оранжев
Температура на съхранение-15 °C или по-ниска
Стабилност след размразяванеДо 2 месеца при +2 °C до +8 °C
Препоръчително количество за употреба~10 мл на 75 cm2 културална повърхност
Типично време за инкубация5 – 10 минути при стайна температура
Условия за транспортиранеЗамразено в сух лед
ПредназначениеСамо за научноизследователски цели и по-нататъшно производство
Формулировка (състав на литър)
Компонент
Концентрация (mg/L)
Неорганични соли
Натриев хлорид (NaCl)8000,00
Динатриев хидрогенфосфат (Na2HPO4)1150,00
Калиев хлорид (KCl)200,00
Калиев дихидрогенфосфат (KH2PO4)200,00
Други компоненти
EDTA · 4Na (тетранатриев EDTA)220,00
Фенол червено3,00
Патентована ензимна смес (протеолитична и колагенолитична активност)1x
Accutase е регистрирана търговска марка на Innovative Cell Technologies, Inc.
Фосфатно-буферираният физиологичен разтвор (PBS) е широко използван буферен разтвор в биологичните и химичните изследвания. Той играе решаваща роля за поддържане на pH баланса и осмоларността по време на различни експериментални процедури, включително обработка на тъкани и клетъчни култури. Нашият разтвор на PBS е щателно формулиран с висококачествени съставки, за да се гарантира стабилност и надеждност при всеки експеримент. Осмоларността и концентрацията на йони в нашия разтвор PBS са близки до тези в човешкото тяло, което го прави изотоничен и нетоксичен за повечето клетки.
Състав на нашия разтвор на PBS
Нашият разтвор на PBS е смес от свръхчисти фосфатни буфери и физиологични разтвори с коригирано pH. В работна концентрация 1Х той съдържа:
8000 mg/L Натриев хлорид (NaCl)
200 mg/L Калиев хлорид (KCl)
1150 mg/L Натриев фосфат двуосновен безводен (Na2HPO4)
200 mg/L Калиев фосфат монобазичен безводен (KH2PO4)
Този състав осигурява оптимално рН и йонно равновесие, подходящи за широк спектър от биологични приложения.
Приложения на нашия разтвор на PBS
Нашият разтвор на PBS е идеален за различни приложения в биологичните изследвания. Неговите изотонични и нетоксични свойства го правят подходящ за разреждане на вещества и за изплакване на клетъчни контейнери. Разтворите PBS, съдържащи EDTA, са ефективни за отделяне на прикрепени и слепени клетки. Въпреки това към PBS не трябва да се добавят двувалентни метали, като например цинк, тъй като това може да доведе до утаяване. В такива случаи се препоръчват буферите на Good's. Освен това нашият разтвор на PBS е приемлива алтернатива на вирусната транспортна среда за транспортиране и съхранение на РНК вируси, включително SARS-CoV-2.
Контрол на качеството
Стерилно филтриран
Съхранение и срок на годност
Съхранявайте при температура от +2°C до +25°C, защитени от светлина.
След отваряне съхранявайте при 2°C до 25°C и използвайте в рамките на 24 месеца.
Условия за транспортиране
Температура на околната среда
Поддръжка
Съхранявайте в хладилник при температура от +2°C до +8°C на тъмно. Избягвайте замразяването и честото затопляне до +37°C, тъй като това намалява качеството на продукта.
Не нагрявайте средата над 37°C и не използвайте неконтролирани източници на топлина, като например микровълнови уреди.
Ако трябва да се използва само част от средата, отстранете необходимото количество и го загрейте до стайна температура преди употреба.
Състав
Категория
Компоненти
Концентрация (mg/L)
Соли
Калиев хлорид
200
Калиев фосфат монобазичен безводен
200
Натриев хлорид
8000
Натриев фосфат двуосновен безводен
1150
Метод за анализ
CLS предлага както краткосрочни, така и дългосрочни тестове за откриване на микоплазма. В първия случай пробите се изследват веднага след пристигането им, докато във втория случай се започва отглеждането на клетъчна култура и клетките се изследват след 14 дни култивиране без антибиотици. Изследването за микоплазма се извършва чрез двуточкова система за откриване, като се използват както PlasmoTest™
- комплект за откриване на микоплазма (Invivogen), така и Certus QC
- комплект за откриване на mycoADVANCED (Certus).
Проби
За бързия тест, моля, осигурете минимум 50 µl клетъчна суспензия, съдържаща 50 000 клетки. Клетъчната суспензия може да се достави при стайна температура.
За първокласния тест, моля, осигурете минимум 1 милион клетки в подходяща замразяваща среда, за да се осигури стабилна и здрава култура за култивиране и последващо тестване на клетките. Моля, изпратете пробите върху сух лед.
Моля, попълнете формуляра за проба за изследване на микоплазма и го включете към пратката с пробите.
Колориметричен репортерски анализ
Този тест е колориметричен тест на клетъчна основа. В присъствието на микоплазма клетъчна линия репортер индуцира сигнална каскада, която предизвиква промяна на цвета на средата от червено в синьо. Тестът се извършва в 96-ямкови многоядкови плаки. Сигналите се откриват в спектрофотометър за микроплатки при 620-655 nm. Откриват се всички видове микоплазма и ахолеплазма, но също и други замърсители в клетъчната култура, като например бактерии.
Изотермично усилване
Изотермичната амплификация е бърз и надежден тест, основан на изотермична амплификация на специфична за микоплазмата ДНК, съчетана с детекция в реално време с помощта на ДНК-интеркалиращо багрило. Тестът е в състояние да открие шест от най-често срещаните видове, които съставляват > 95 % от замърсяванията: M.orale, M.hyorhinis, M.arginini, M.fermentans, M.hominis и A.laidlawii. Поради хомоложността на последователността ще бъдат открити и други видове микоплазми (M.pneumoniae, M.gallisepticum и M.synoviae). За да се определи дали пробата е положителна или отрицателна за микоплазма, се изследва температурата на топене (Tm).
Заключение: Ключовата роля на клетъчните култури на бозайници в съвременните изследвания
Клетъчните култури от бозайници направиха революция в биологичните и медицинските изследвания, предоставяйки на учените мощни инструменти за изследване на сложни клетъчни процеси, механизми на заболявания и потенциални терапевтични интервенции. От изолирането на първични клетки до разработването на безсмъртни клетъчни линии, тази техника се е превърнала в незаменима част от съвременния научен инструментариум
Пътят на клетъчните култури от бозайници започва с внимателни техники за изолиране, преминава през щателното поддържане на клетките в специализирани среди и завършва с широк спектър от приложения в различни области на науката. Независимо дали става въпрос за изследване на рака, откриване на лекарства или основна клетъчна биология, възможността за отглеждане и манипулиране на клетки на бозайници in vitro откри безпрецедентни пътища за научни изследвания
Ключът към успеха на клетъчните култури от бозайници са внимателно контролираните условия, при които се поддържат клетките. От състава на хранителните среди до точните параметри на околната среда в инкубаторите - всеки аспект е оптимизиран, за да наподобява възможно най-точно естествените условия на клетките. Това внимание към детайлите гарантира надеждността и възпроизводимостта на експериментите, които са крайъгълен камък на добрата научна практика
Разработването на имортализирани клетъчни линии, като например широко използваните HeLa клетки, допълнително разшири възможностите на клетъчните култури. Тези клетъчни линии осигуряват последователни, лесно достъпни клетъчни модели, които ускориха изследванията в множество дисциплини
С поглед към бъдещето клетъчните култури от бозайници продължават да се развиват. Напредъкът в техниките за 3D култивиране, разработването на органоиди и използването на химически дефинирани среди разширява границите на възможното в клетъчните култури. Тези разработки обещават да доближат моделите in vitro още повече до сложността на системите in vivo, което може да доведе до революция в откриването на лекарства, персонализираната медицина и разбирането ни за човешката биология
В заключение, клетъчните култури от бозайници остават динамична и съществена техника в изследванията в областта на науките за живота. Нейното непрекъснато усъвършенстване и прилагане несъмнено ще играе решаваща роля за решаването на някои от най-належащите въпроси в биологията и медицината, като ще стимулира научния прогрес през следващите години