Cellekultur hos pattedyr: Grunnleggende prinsipper og teknikker
Pattedyrcellekultur er en hjørnesteinsteknikk i biologisk forskning, som gjør det mulig for forskere å studere celler i et kontrollert miljø utenfor levende organismer. Denne prosessen innebærer å isolere celler fra vev, holde dem under nøye kontrollerte forhold og oppformere dem til ulike eksperimentelle formål. Cellekulturer fra pattedyr er avgjørende for å forstå cellulære prosesser og sykdomsmekanismer og for å utvikle nye behandlingsformer, blant annet ved hjelp av udødelige cellelinjer
Nøkkelinformasjon:
- Celler kan isoleres fra vev ved hjelp av enzymatisk fordøyelse eller explantatkulturmetoder
- Primære celler har begrenset levetid, mens udødelige cellelinjer kan formere seg i det uendelige
- Kulturforholdene, inkludert sammensetningen av vekstmediet, er avgjørende for cellenes overlevelse og spredning
- Celler kan dyrkes i suspensjon eller som adherente kulturer, avhengig av celletype og forskningsbehov
- Vanlige dyrkingsmedier omfatter MEM, DMEM og RPMI 1640, som alle er skreddersydd for spesifikke celletyper
- Typiske vekstbetingelser er 37 °C, 5 % CO2 og 95 % relativ luftfuktighet
- Serumalternativer som humant blodplatelysat (hPL) brukes i økende grad for å unngå potensielle kontamineringsproblemer
Teknikker for celleisolering
Prosessen med å etablere en cellekultur begynner med å isolere celler fra vev. Det finnes flere metoder for å oppnå dette, og hver av dem passer til ulike vevstyper og forskningsmål. For blodprøver er det relativt enkelt å isolere celler, og det er først og fremst de hvite blodcellene som skal dyrkes på grunn av deres vekstegenskaper. Fast vev krever mer komplekse isolasjonsteknikker. En vanlig metode er enzymatisk fordøyelse, der enzymer som kollagenase, trypsin eller pronase brukes til å bryte ned den ekstracellulære matriksen og frigjøre individuelle celler i suspensjon. Alternativt kan forskerne bruke explantatkulturmetoden, der små vevsbiter plasseres direkte i vekstmedier, slik at cellene kan vandre ut og formere seg. Valget mellom disse metodene avhenger ofte av den spesifikke vevstypen, den ønskede cellepopulasjonen og den tiltenkte eksperimentelle bruken. Det er viktig å merke seg at celler som isoleres direkte fra en organisme, kalles primærceller, og med noen unntak, som celler fra svulster, har de vanligvis en begrenset levetid i kultur før de gjennomgår senescens
Viktige produkter for dyrking av pattedyrceller
| Produktnavn | Produktnummer | Kategori | Anvendelse |
|---|---|---|---|
| DMEM, m: 4,5 g/L glukose, m: 4 mM L-glutamin, m: 1,5 g/L NaHCO3, m: 1,0 mM natriumpyruvat | 820300a | Kulturmedier | Universalmedium for ulike celletyper fra pattedyr |
| DMEM:Ham's F12 (1:1), m: 3,1 g/L glukose, m: 1,6 mM L-glutamin, m: 15 mM HEPES, m: 1,0 mM natriumpyruvat, m: 1,2 g/L NaHCO3 | 820400a | Kulturmedier | Egnet for et bredt spekter av pattedyrceller, spesielt epitelceller |
| RPMI 1640, m: 2,1 mM stabil glutamin, m: 2,0 g/L NaHCO3 | 820700a | Kulturmedier | Vanligvis brukt til lymfoide celler og hybridcellelinjer |
| Accutase | 830100 | Celledissosiasjon | Skånsom celledissosiasjonsløsning for adherente celler |
| Frysemedium CM-1 | 800150 | Kryopreservering | For frysing og langtidslagring av pattedyrceller |
| Frysemedium CM-ACF, serumfritt | 800650 | Kryopreservering | Animalsk komponentfritt medium for nedfrysing av celler |
| PBS | 860015 | Bufferløsning | For vasking av celler og opprettholdelse av pH-balanse |
| Vekstmedium for endotelceller | 820731 | Spesialisert medium | Optimalisert for dyrking av endotelceller |
| Mykoplasma-testing | 900159 | Kvalitetskontroll | Nødvendig for å påvise mykoplasmaforurensning i kulturer |
| Autentisering av cellelinjer - human | 900154 | Kvalitetskontroll | Verifiserer identiteten til humane cellelinjer |
Denne tabellen viser et utvalg av viktige produkter for dyrking av pattedyrceller. For vårt komplette utvalg av celledyrkingsprodukter, inkludert spesialiserte medier og reagenser, kan du gå til vår kategoriside for medier og reagenser.
Accutase er en bruksklar, sterilt filtrert celleavløsningsløsning utviklet som et skånsomt alternativ til trypsin/EDTA for å løsne vedheftende pattedyrceller fra standard plastutstyr for vevskultur og overflater med vedheftbelegg. Den kombinerer proteolytisk og kollagenolytisk enzymaktivitet i en balansert saltløsning for å gi effektiv, men kontrollert løsning, samtidig som proteiner på celleoverflaten bevares og høy levedyktighet etter passering samt rask gjenfesting støttes.
Accutase-formuleringen er basert på Dulbeccos fosfatbufferte saltvann (DPBS) med EDTA og fenolrødt som en visuell pH-indikator. Enzymerne er av ikke-pattedyr
- og ikke-bakteriell opprinnelse, noe som gjør Accutase spesielt godt egnet til stamcelleforskning, vaksinearbeidsflyter og alle anvendelser der forurensninger av animalsk eller mikrobiell opprinnelse må minimeres. Løsningen hemmer seg selv ved 37 °C, så det kreves ikke noe nøytraliserende reagens eller serumholdig medium etter løsrivelse – cellene kan overføres direkte til ferskt medium.
Viktige egenskaper
Klar til bruk 1x sterilt filtrert væske – ingen fortynning eller rekonstituering nødvendig
Kombinert proteolytisk og kollagenolytisk enzymaktivitet for skånsom dissosiasjon
Hver batch er standardisert til en definert dissosiasjonsaktivitet for konsistens fra parti til parti
Enzymer av ikke-pattedyr
- og ikke-bakteriell opprinnelse
Selvhemmer ved 37 °C – ingen nøytraliserende løsning nødvendig
Formulert i Dulbeccos PBS med EDTA
Fenolrødt inkludert som visuell pH-indikator
pH 6,8–7,8
Typiske anvendelser
Accutase dissocierer skånsomt et bredt spekter av vedheftende og følsomme celletyper, inkludert humane embryonale stamceller (hESCs), humane induserte pluripotente stamceller (iPSCs), nevrale stamceller, primære nevroner og rutinemessig dyrkede vedheftende cellelinjer som HeLa, HEK 293, CHO, MDCK, Vero, NIH/3T3, BHK-21 og A549. Typiske bruksområder inkluderer:
Rutinemessig subkultur og passering av vedheftende pattedyrceller
Skånsom enkeltcelle-dissociasjon av hESC, iPSC og andre følsomme linjer
Prøveforberedelse for strømningscytometri og FACS-analyse
Analyse av celleoverflatemarkører der epitopintegritet er viktig
Assayer for cellemigrasjon, proliferasjon og apoptose
Hvileassays ved serumdeprivasjon og onkogen-transfeksjonsstudier
Migrasjonstester av tumorceller og nevralkamceller
Oppskalering av produksjonen i bioreaktor-arbeidsflyter
For rutinearbeid, påfør ca. 10 ml Accutase per 75 cm2 kulturoverflate og inkuber i 5–10 minutter ved romtemperatur. Den optimale inkubasjonstiden bør bestemmes for hver cellelinje og bør ikke overstige en time. Før tilsetning, skyll cellelaget med en Ca2+/Mg2+-fri saltløsning, for eksempel DPBS uten kalsium og magnesium, for å fjerne rester av serum og toverdige kationer.
Håndtering og oppbevaring
Oppbevar den uåpnede flasken frosset ved -15 °C eller lavere. Tine enten ved romtemperatur eller over natten ved +2 °C til +8 °C. Ikke tine Accutase i et 37 °C vannbad, da høye temperaturer reduserer enzymaktiviteten. Etter tining kan løsningen oppbevares i opptil 2 måneder ved +2 °C til +8 °C; ikke oppbevar ved romtemperatur. Ikke forvarm reagensen til 37 °C før bruk – tilsett den direkte til vasket celler ved romtemperatur. For lang holdbarhet anbefales det å dele opp i engangsdoser for å unngå gjentatte tinesykluser. Arbeid alltid under aseptiske forhold.
Kvalitet
Produsert under strenge kvalitetsstandarder. Hver batch av Accutase er sterilt filtrert og testet for sterilitet, pH, utseende og dissosiasjonsaktivitet for å sikre konsistent, reproduserbar ytelse fra batch til batch.
Produktspesifikasjoner
Spesifikasjon
Detalj
ProdukttypeReagens for celleavløsning/dissosiasjon
FormatSterilfiltrert væske, klar til bruk
Volum100 ml
Arbeidskonsentrasjon1x (klar til bruk)
EnzymaktivitetKombinert proteolytisk og kollagenolytisk
Enzymets opprinnelseIkke-pattedyr og ikke-bakteriell
BuffersystemDulbeccos PBS med EDTA
pH-indikatorFenolrød
pH-område6,8 – 7,8
UtseendeKlar, lysrød til oransje løsning
Oppbevaringstemperatur-15 °C eller lavere
Stabilitet etter tiningOpptil 2 måneder ved +2 °C til +8 °C
Anbefalt bruksvolum~10 ml per 75 cm² kulturoverflate
Typisk inkubasjonstid5–10 minutter ved romtemperatur
FraktbetingelserFrosset på tørris
Tilsiktet brukKun til forskningsbruk og videre produksjon
Formulering (sammensetning per liter)
Komponent
Konsentrasjon (mg/L)
Uorganiske salter
Natriumklorid (NaCl)8000,00
Dinatriumhydrogenfosfat (Na2HPO4)1150,00
Kaliumklorid (KCl)200,00
Kaliumdihydrogenfosfat (KH2PO4)200,00
Andre komponenter
EDTA · 4Na (tetranatrium-EDTA)220,00
Fenolrød3,00
Proprietær enzymblanding (proteolytisk og kollagenolytisk aktivitet)1x
Accutase er et registrert varemerke tilhørende Innovative Cell Technologies, Inc.
Fosfatbufret saltvann (PBS) er en mye brukt bufferløsning i biologisk og kjemisk forskning. Den spiller en avgjørende rolle når det gjelder å opprettholde pH-balansen og osmolariteten under ulike eksperimentelle prosedyrer, inkludert vevsprosessering og cellekultur. Vår PBS-løsning er omhyggelig formulert med ingredienser av høy renhet for å sikre stabilitet og pålitelighet i hvert eneste eksperiment. Osmolariteten og ionekonsentrasjonene i PBS-løsningen vår etterligner i stor grad de som finnes i menneskekroppen, noe som gjør den isotonisk og ugiftig for de fleste celler.
Sammensetningen av vår PBS-løsning
Vår PBS-løsning er en pH-justert blanding av ultrarene fosfatbuffere og saltvannsløsninger. Ved en 1X arbeidskonsentrasjon inneholder den
8000 mg/L natriumklorid (NaCl)
200 mg/L kaliumklorid (KCl)
1150 mg/L vannfritt dibasisk natriumfosfat (Na2HPO4)
200 mg/L Vannfritt kaliumfosfat monobasisk (KH2PO4)
Denne sammensetningen sikrer en optimal pH
- og ionebalanse, og er egnet for et bredt spekter av biologiske anvendelser.
Bruksområder for vår PBS-løsning
Vår PBS-løsning er ideell for ulike bruksområder innen biologisk forskning. De isotone og giftfrie egenskapene gjør den egnet til fortynning av substanser og skylling av cellebeholdere. PBS-løsninger som inneholder EDTA, er effektive for å løsne celler som sitter fast og klumper seg sammen. PBS bør imidlertid ikke tilsettes toverdige metaller som sink, da dette kan føre til utfelling. I slike tilfeller anbefales Good's buffere. I tillegg er vår PBS-løsning et akseptabelt alternativ til viralt transportmedium for transport og lagring av RNA-virus, inkludert SARS-CoV-2.
Kvalitetskontroll
Sterilfiltrert
Oppbevaring og holdbarhet
Oppbevares ved +2 °C til +25 °C, beskyttet mot lys.
Etter åpning, oppbevares ved 2 °C til 25 °C og brukes innen 24 måneder.
Transportforhold
Omgivelsestemperatur
Vedlikehold
Oppbevares i kjøleskap ved +2 °C til +8 °C i mørke. Unngå frysing og hyppig oppvarming til +37 °C, da det reduserer produktkvaliteten.
Ikke varm opp mediet til mer enn 37 °C eller bruk ukontrollerte varmekilder som mikrobølgeovner.
Hvis bare en del av mediet skal brukes, ta ut den nødvendige mengden og varm den opp til romtemperatur før bruk.
Sammensetning
Kategori
Komponenter
Konsentrasjon (mg/L)
Salter
Kaliumklorid
200
Kaliumfosfat, vannfritt, monobasisk
200
Natriumklorid
8000
Natriumfosfat, vannfritt, dibasisk
1150
Analysemetode
CLS tilbyr både korttids
- og langtidstesting for påvisning av mykoplasma. I førstnevnte testes prøvene umiddelbart etter ankomst, mens i sistnevnte testes cellene etter 14 dagers antibiotikafri dyrking. Mykoplasma-testing utføres ved hjelp av et to-punkts deteksjonssystem med både PlasmoTest™
- Mycoplasma Detection Kit (Invivogen) og Certus QC
- mycoADVANCED deteksjonssett (Certus).
Prøver
For hurtigtesten må du levere minst 50 µl cellesuspensjon som inneholder 50 000 celler. Cellesuspensjonen kan sendes ved omgivelsestemperatur.
For premiumtesten må du levere minst 1 million celler i et egnet frysemedium for å sikre en robust og sunn kultur for dyrking og påfølgende testing av cellene. Vennligst send prøvene på tørris.
Fyll ut Mycoplasma Testing Sample Form og legg det ved prøveforsendelsen.
Kolorimetrisk reporteranalyse
Denne testen er et cellebasert kolorimetrisk assay. I nærvær av mykoplasma induserer en reportercellelinje en signalkaskade som utløser en fargeendring i mediet fra rødt til blått. Analysen utføres i 96-brønners flerbrønnsplater. Signalene detekteres i et mikroplatespektrofotometer ved 620-655 nm. Alle mykoplasma
- og acholeplasma-arter, men også andre kontaminanter i cellekulturer, for eksempel bakterier, detekteres.
Isotermisk amplifikasjon
Isotermisk amplifikasjon er en rask og pålitelig test basert på isotermisk amplifikasjon av mykoplasmaspesifikt DNA kombinert med sanntidsdeteksjon ved hjelp av et DNA-interkalerende fargestoff. Testen er i stand til å påvise seks av de vanligste artene som står for mer enn 95 % av kontamineringene: M.orale, M.hyorhinis, M.arginini, M.fermentans, M.hominis og A.laidlawii. På grunn av sekvenshomologi vil også andre mykoplasmaarter bli påvist (M.pneumoniae, M.gallisepticum og M.synoviae). For å identifisere om prøven er mykoplasmapositiv eller negativ, studeres smeltetemperaturen (Tm).
Konklusjon: Den sentrale rollen som pattedyrcellekultur spiller i moderne forskning
Cellekulturer fra pattedyr har revolusjonert den biologiske og medisinske forskningen, og har gitt forskerne kraftfulle verktøy for å studere komplekse cellulære prosesser, sykdomsmekanismer og potensielle terapeutiske intervensjoner. Fra isolering av primærceller til utvikling av udødeliggjorte cellelinjer har denne teknikken blitt en uunnværlig del av den moderne vitenskapens verktøykasse
Reisen med pattedyrcelledyrking begynner med omhyggelige isoleringsteknikker, går videre til omhyggelig vedlikehold av celler i spesialiserte medier, og kulminerer i et bredt spekter av bruksområder på tvers av ulike fagfelt. Enten det dreier seg om kreftforskning, legemiddelforskning eller grunnleggende cellebiologi, har muligheten til å dyrke og manipulere pattedyrceller in vitro åpnet helt nye muligheter for vitenskapelig utforskning
Nøkkelen til suksessen med dyrking av pattedyrceller er de nøye kontrollerte forholdene som cellene holdes under. Alt fra sammensetningen av vekstmedier til de nøyaktige miljøparametrene i inkubatorene er optimalisert for å etterligne cellenes naturlige forhold så godt som mulig. Denne detaljfokuseringen sikrer påliteligheten og reproduserbarheten til eksperimentene, noe som er en hjørnestein i god vitenskapelig praksis
Utviklingen av udødeliggjorte cellelinjer, som for eksempel de mye brukte HeLa-cellene, har utvidet mulighetene for cellekultur ytterligere. Disse cellelinjene gir konsistente, lett tilgjengelige cellemodeller som har satt fart i forskningen på tvers av en rekke fagfelt
Når vi ser inn i fremtiden, fortsetter utviklingen av pattedyrscelledyrking. Fremskritt innen 3D-kulturteknikker, organoidutvikling og bruk av kjemisk definerte medier flytter grensene for hva som er mulig i cellekultur. Denne utviklingen vil bringe in vitro-modeller enda nærmere kompleksiteten i in vivo-systemer, noe som potensielt kan revolusjonere oppdagelsen av nye legemidler, persontilpasset medisin og vår forståelse av menneskets biologi
For å oppsummere er pattedyrcellekultur fortsatt en dynamisk og viktig teknikk innen biovitenskapelig forskning. Den vil utvilsomt spille en avgjørende rolle når det gjelder å finne svar på noen av de mest presserende spørsmålene innen biologi og medisin, og vil være en pådriver for vitenskapelige fremskritt i årene som kommer