Säugetierzellkultur: Grundlagen und Techniken
Die Zellkultur von Säugetieren ist ein Eckpfeiler der biologischen Forschung, der es Wissenschaftlern ermöglicht, Zellen in einer kontrollierten Umgebung außerhalb von lebenden Organismen zu untersuchen. Bei diesem Verfahren werden Zellen aus Geweben isoliert, unter sorgfältig kontrollierten Bedingungen gehalten und für verschiedene Versuchszwecke vermehrt. Säugetierzellkulturen sind entscheidend für das Verständnis zellulärer Prozesse, Krankheitsmechanismen und die Entwicklung neuer Therapien, einschließlich solcher, die unsterbliche Zelllinien verwenden
Wichtigste Erkenntnisse:
- Zellen können mit Hilfe von enzymatischem Verdau oder Explantatkulturen aus Geweben isoliert werden
- Primäre Zellen haben eine begrenzte Lebensdauer, während sich immortalisierte Zelllinien unbegrenzt vermehren können
- Die Kulturbedingungen, einschließlich der Zusammensetzung der Wachstumsmedien, sind entscheidend für das Überleben und die Vermehrung der Zellen
- Je nach Zelltyp und Forschungsbedarf können die Zellen in Suspensions- oder Adhärenzkulturen gezüchtet werden
- Zu den gängigen Kulturmedien gehören MEM, DMEM und RPMI 1640, die jeweils auf bestimmte Zelltypen zugeschnitten sind
- Typische Wachstumsbedingungen sind eine Temperatur von 37°C, 5% CO2 und 95% relative Luftfeuchtigkeit
- Serumalternativen wie humanes Thrombozytenlysat (hPL) werden zunehmend verwendet, um mögliche Kontaminationsprobleme zu vermeiden
Techniken der Zellisolierung
Der Aufbau einer Zellkultur beginnt mit der Isolierung von Zellen aus Geweben. Hierfür gibt es verschiedene Methoden, die jeweils für unterschiedliche Gewebetypen und Forschungsziele geeignet sind. Bei Blutproben ist die Zellisolierung relativ einfach, wobei die weißen Blutkörperchen aufgrund ihrer Wachstumsfähigkeit das Hauptaugenmerk für die Kultur sind. Feste Gewebe erfordern komplexere Isolierungstechniken. Eine gängige Methode ist der enzymatische Verdau, bei dem Enzyme wie Kollagenase, Trypsin oder Pronase verwendet werden, um die extrazelluläre Matrix aufzubrechen und einzelne Zellen in Suspension zu bringen. Alternativ können Forscher die Methode der Explantatkultur anwenden, bei der kleine Gewebestücke direkt in das Wachstumsmedium gegeben werden, so dass die Zellen herauswandern und sich vermehren können. Die Wahl zwischen diesen Methoden hängt oft von der spezifischen Gewebeart, der gewünschten Zellpopulation und dem beabsichtigten experimentellen Zweck ab. Es ist wichtig zu wissen, dass Zellen, die direkt aus einem Organismus isoliert werden, als Primärzellen bezeichnet werden und - mit einigen Ausnahmen wie Tumorzellen - in der Regel nur eine begrenzte Lebensdauer in der Kultur haben, bevor sie in die Seneszenz gehen
Wichtige Produkte für die Zellkultur von Säugetieren
| Produktname | Produkt-Nummer | Kategorie | Anwendung |
|---|---|---|---|
| DMEM, w: 4,5 g/L Glucose, w: 4 mM L-Glutamin, w: 1,5 g/L NaHCO3, w: 1,0 mM Natriumpyruvat | 820300a | Kulturmedien | Allzweckmedium für verschiedene Säugetierzelltypen |
| DMEM:Ham's F12 (1:1), w: 3,1 g/L Glucose, w: 1,6 mM L-Glutamin, w: 15 mM HEPES, w: 1,0 mM Natriumpyruvat, w: 1,2 g/L NaHCO3 | 820400a | Kulturmedien | Geeignet für ein breites Spektrum von Säugetierzellen, insbesondere Epithelzellen |
| RPMI 1640, w: 2,1 mM stabiles Glutamin, w: 2,0 g/L NaHCO3 | 820700a | Kulturmedien | Häufig verwendet für lymphoide Zellen und Hybridzelllinien |
| Accutase | 830100 | Zell-Dissoziation | Schonende Zellablösungslösung für adhärente Zellen |
| Gefriermedium CM-1 | 800150 | Kryokonservierung | Zum Einfrieren und zur Langzeitlagerung von Säugetierzellen |
| Einfriermedium CM-ACF, serumfrei | 800650 | Kryokonservierung | Tierkomponentenfreies Medium zum Einfrieren von Zellen |
| PBS | 860015 | Pufferlösung | Zum Waschen von Zellen und zur Aufrechterhaltung des pH-Gleichgewichts |
| Endotheliales Zellwachstumsmedium | 820731 | Spezialisiertes Medium | Optimiert für die Kultur von Endothelzellen |
| Mykoplasma-Tests | 900159 | Qualitätskontrolle | Unverzichtbar für den Nachweis von Mykoplasmenkontaminationen in Kulturen |
| Authentifizierung von Zelllinien - Mensch | 900154 | Zur Qualitätskontrolle | Überprüft die Identität von menschlichen Zelllinien |
Diese Tabelle enthält eine Auswahl wichtiger Produkte für die Zellkultur von Säugetieren. Unser komplettes Angebot an Zellkulturprodukten, einschließlich spezieller Medien und Reagenzien, finden Sie auf unserer Seite Medien und Reagenzien.
- eine schonende Alternative zu Trypsin
Accutase ist eine Zellablösungslösung, die die Zellkulturindustrie revolutioniert. Es ist eine Mischung aus proteolytischen und kollagenolytischen Enzymen, die die Wirkung von Trypsin und Kollagenase nachahmt. Im Gegensatz zu Trypsin enthält Accutase keine Säugetier
- oder Bakterienbestandteile und ist sehr viel schonender für die Zellen, was es zu einer idealen Lösung für die routinemäßige Ablösung von Zellen von Standardplastikgefäßen für die Gewebekultur und adhäsionsbeschichteten Plastikgefäßen macht. In diesem Blogbeitrag gehen wir auf die Vorteile und Einsatzmöglichkeiten von Accutase ein und zeigen, wie es die Zellkultur verändert.
Vorteile von Accutase
Accutase hat mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen Trypsinlösungen. Erstens kann es immer dann eingesetzt werden, wenn eine sanfte und effiziente Ablösung von adhärenten Zelllinien erforderlich ist, und ist somit ein direkter Ersatz für Trypsin. Zweitens funktioniert Accutase sehr gut bei embryonalen und neuronalen Stammzellen, und es hat sich gezeigt, dass die Lebensfähigkeit dieser Zellen nach der Passage erhalten bleibt. Drittens bewahrt Accutase die meisten Epitope für die anschließende durchflusszytometrische Analyse, was es ideal für die Analyse von Zelloberflächenmarkern macht.
Außerdem muss Accutase bei der Passage von adhärenten Zellen nicht neutralisiert werden. Durch die Zugabe weiterer Medien nach der Zellteilung wird die Accutase verdünnt, so dass sie nicht mehr in der Lage ist, Zellen abzulösen. Dadurch entfällt der Schritt der Inaktivierung, und die Zellkulturtechniker sparen Zeit. Schließlich muss Accutase nicht aliquotiert werden, und eine Flasche ist im Kühlschrank 2 Monate lang haltbar.
Anwendungen von Accutase
Accutase ist ein direkter Ersatz für Trypsinlösung und kann für die Passage von Zelllinien verwendet werden. Darüber hinaus eignet sich Accutase gut zum Ablösen von Zellen für die Analyse vieler Zelloberflächenmarker mittels Durchflusszytometrie und für die Zellsortierung. Andere nachgeschaltete Anwendungen der Accutase-Behandlung umfassen die Analyse von Zelloberflächenmarkern, Viruswachstumstests, Zellproliferation, Tumorzellmigrationsassays, routinemäßige Zellpassage, Produktionsskalierung (Bioreaktor) und Durchflusszytometrie.
Zusammensetzung von Accutase
Accutase enthält keine Bestandteile von Säugetieren oder Bakterien und ist eine natürliche Enzymmischung mit proteolytischer und kollagenolytischer Enzymaktivität. Es ist in einer viel niedrigeren Konzentration als Trypsin und Kollagenase formuliert, wodurch es weniger toxisch und sanfter, aber genauso wirksam ist.
Wirksamkeit von Accutase
Accutase ist nachweislich effizient bei der Ablösung von Primär
- und Stammzellen und erhält die hohe Lebensfähigkeit der Zellen im Vergleich zu Enzymen tierischen Ursprungs wie Trypsin. 100 % der Zellen werden nach 10 Minuten zurückgewonnen, und dank der Selbstverdauung von Accutase ist es unbedenklich, Zellen bis zu 45 Minuten in Accutase zu belassen.
Zusammenfassung
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Accutase eine leistungsstarke Lösung ist, die das Spiel in der Zellkultur verändert. Mit seiner sanften Natur, Effizienz und Vielseitigkeit ist Accutase die ideale Alternative zu Trypsin. Wenn Sie nach einer zuverlässigen und effizienten Lösung für die Zellablösung suchen, ist Accutase die richtige Lösung für Sie.
Phosphatgepufferte Kochsalzlösung (PBS) ist eine weit verbreitete Pufferlösung in der biologischen und chemischen Forschung. Sie spielt eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung des pH-Gleichgewichts und der Osmolarität während verschiedener experimenteller Verfahren, einschließlich Gewebeverarbeitung und Zellkultur. Unsere PBS-Lösung wird sorgfältig mit hochreinen Inhaltsstoffen formuliert, um Stabilität und Zuverlässigkeit bei jedem Experiment zu gewährleisten. Die Osmolarität und die Ionenkonzentration unserer PBS-Lösung sind denen des menschlichen Körpers sehr ähnlich, so dass sie isotonisch und für die meisten Zellen ungiftig ist.
Zusammensetzung unserer PBS-Lösung
Unsere PBS-Lösung ist eine pH-angepasste Mischung aus hochreinen Phosphatpuffern und Kochsalzlösungen. Bei einer 1fachen Arbeitskonzentration enthält sie:
8000 mg/L Natriumchlorid (NaCl)
200 mg/L Kaliumchlorid (KCl)
1150 mg/L Natriumphosphat dibasisch wasserfrei (Na2HPO4)
200 mg/L Kaliumphosphat einbasig wasserfrei (KH2PO4)
Diese Zusammensetzung gewährleistet ein optimales pH
- und Ionengleichgewicht und eignet sich für eine breite Palette biologischer Anwendungen.
Anwendungen unserer PBS-Lösung
Unsere PBS-Lösung ist ideal für verschiedene Anwendungen in der biologischen Forschung. Aufgrund ihrer isotonischen und ungiftigen Eigenschaften eignet sie sich für die Verdünnung von Substanzen und die Spülung von Zellbehältern. PBS-Lösungen, die EDTA enthalten, sind wirksam, um anhaftende und verklumpte Zellen abzulösen. Zweiwertige Metalle wie Zink sollten jedoch nicht zu PBS hinzugefügt werden, da dies zu Ausfällungen führen kann. In solchen Fällen werden Good's Puffer empfohlen. Außerdem ist unsere PBS-Lösung eine akzeptable Alternative zu viralen Transportmedien für den Transport und die Lagerung von RNA-Viren, einschließlich SARS-CoV-2.
Qualitätskontrolle
Steril gefiltert
Lagerung und Haltbarkeit
Vor Licht geschützt bei +2°C bis +25°C lagern.
Nach dem Öffnen bei 2°C bis 25°C lagern und innerhalb von 24 Monaten verbrauchen.
Versandbedingungen
Umgebungstemperatur
Pflege
Gekühlt bei +2°C bis +8°C im Dunkeln aufbewahren. Vermeiden Sie Einfrieren und häufiges Erwärmen auf +37°C, da dies die Produktqualität beeinträchtigt.
Erwärmen Sie das Medium nicht über 37°C und verwenden Sie keine unkontrollierten Wärmequellen wie Mikrowellengeräte.
Wenn nur ein Teil des Mediums verwendet werden soll, entnehmen Sie die erforderliche Menge und erwärmen Sie sie vor der Verwendung auf Raumtemperatur.
Zusammensetzung
Kategorie
Bestandteile
Konzentration (mg/L)
Salze
Kaliumchlorid
200
Kaliumphosphat monobasisch wasserfrei
200
Natriumchlorid
8000
Natriumphosphat zweibasisch wasserfrei
1150
Analyseverfahren
CLS bietet sowohl Kurzzeit
- als auch Langzeittests für den Mykoplasmen-Nachweis an. Bei ersterem werden die Proben sofort nach ihrem Eintreffen getestet, während bei letzterem eine Zellkultur angelegt wird und die Zellen nach 14 Tagen antibiotikafreier Kultivierung getestet werden. Die Mykoplasmentests werden mit einem Zwei-Punkt-Nachweissystem durchgeführt, das sowohl das PlasmoTest™
- Mycoplasma Detection Kit (Invivogen) als auch das Certus QC
- mycoADVANCED detection kit (Certus) umfasst.
Proben
Für den Schnelltest liefern Sie bitte mindestens 50 µl Zellsuspension mit 50.000 Zellen. Die Zellsuspension kann bei Raumtemperatur verschickt werden.
Für den Premium-Test liefern Sie bitte mindestens 1 Million Zellen in einem geeigneten Gefriermedium, um eine robuste und gesunde Kultur für die Kultivierung und den anschließenden Test der Zellen zu gewährleisten. Bitte versenden Sie die Proben auf Trockeneis.
Bitte füllen Sie das Formular für Mykoplasmen-Tests aus und legen Sie es Ihrer Probensendung bei.
Kolorimetrischer Reporter-Assay
Dieser Test ist ein zellbasierter kolorimetrischer Assay. In Gegenwart von Mykoplasmen induziert eine Reporterzelllinie eine Signalkaskade, die einen Farbwechsel des Mediums von rot nach blau auslöst. Der Assay wird in 96-Well-Multiwell-Platten durchgeführt. Die Signale werden in einem Mikroplatten-Spektrophotometer bei 620-655 nm nachgewiesen. Alle Mykoplasmen
- und Acholeplasmaspezies, aber auch andere Kontaminanten in Zellkulturen wie Bakterien, werden nachgewiesen.
Isotherme Amplifikation
Die isotherme Amplifikation ist ein schneller und zuverlässiger Test, der auf der isothermen Amplifikation mykoplasmenspezifischer DNA in Kombination mit einem Echtzeitnachweis unter Verwendung eines DNA-interkalierenden Farbstoffs beruht. Mit dem Test lassen sich sechs der häufigsten Spezies nachweisen, die für >95 % der Kontaminationen verantwortlich sind: M. orale, M. hyorhinis, M. arginini, M. fermentans, M. hominis und A. laidlawii. Aufgrund der Sequenzhomologie werden auch andere Mykoplasmenarten nachgewiesen (M. pneumoniae, M. gallisepticum und M. synoviae). Um festzustellen, ob die Probe mykoplasmenpositiv oder -negativ ist, wird die Schmelztemperatur (Tm) untersucht.
Schlussfolgerung: Die zentrale Rolle der Säugetierzellkultur in der modernen Forschung
Die Säugetierzellkultur hat die biologische und medizinische Forschung revolutioniert und bietet Wissenschaftlern leistungsstarke Werkzeuge zur Untersuchung komplexer zellulärer Prozesse, Krankheitsmechanismen und potenzieller therapeutischer Maßnahmen. Von der Isolierung primärer Zellen bis zur Entwicklung immortalisierter Zelllinien ist diese Technik zu einem unverzichtbaren Bestandteil des modernen wissenschaftlichen Instrumentariums geworden
Der Weg der Säugetierzellkultur beginnt mit sorgfältigen Isolierungstechniken, führt über die akribische Pflege der Zellen in speziellen Medien und gipfelt in einer breiten Palette von Anwendungen in verschiedenen Forschungsbereichen. Ob in der Krebsforschung, der Arzneimittelforschung oder der grundlegenden Zellbiologie - die Möglichkeit, Säugetierzellen in vitro zu züchten und zu manipulieren, hat der Wissenschaft ungeahnte Möglichkeiten eröffnet
Der Schlüssel zum Erfolg der Säugetierzellkultur sind die sorgfältig kontrollierten Bedingungen, unter denen die Zellen gehalten werden. Von der Zusammensetzung der Wachstumsmedien bis hin zu den genauen Umgebungsparametern in den Inkubatoren wird jeder Aspekt optimiert, um die natürlichen Bedingungen der Zellen so genau wie möglich nachzuahmen. Diese Liebe zum Detail gewährleistet die Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit der Experimente, ein Eckpfeiler der guten wissenschaftlichen Praxis
Die Entwicklung von immortalisierten Zelllinien, wie z. B. die weit verbreiteten HeLa-Zellen, hat die Möglichkeiten der Zellkultur weiter erweitert. Diese Zelllinien bieten konsistente, leicht verfügbare zelluläre Modelle, die die Forschung in zahlreichen Disziplinen beschleunigt haben
Mit Blick in die Zukunft entwickelt sich die Zellkultur von Säugetieren weiter. Fortschritte bei 3D-Kulturtechniken, der Entwicklung von Organoiden und der Verwendung chemisch definierter Medien verschieben die Grenzen dessen, was in der Zellkultur möglich ist. Diese Entwicklungen versprechen, In-vitro-Modelle noch näher an die Komplexität von In-vivo-Systemen heranzuführen und könnten die Arzneimittelforschung, die personalisierte Medizin und unser Verständnis der menschlichen Biologie revolutionieren
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Säugetierzellkultur eine dynamische und wesentliche Technik in der biowissenschaftlichen Forschung bleibt. Ihre kontinuierliche Verfeinerung und Anwendung wird zweifellos eine entscheidende Rolle bei der Beantwortung einiger der dringendsten Fragen in Biologie und Medizin spielen und den wissenschaftlichen Fortschritt auf Jahre hinaus vorantreiben