CHO-K1-celler: En grunnpilar i bioteknologisk forskning
CHO-K1-celler er avledet fra cellelinjen Chinese hamster ovary (CHO). De brukes i stor utstrekning i industriell bioteknologi til å produsere biofarmasøytiske produkter og andre rekombinante proteiner. Dessuten benyttes CHO-K1-cellelinjen også i toksikologisk forskning. Forskere manipulerer disse cellene genetisk for å forbedre glykosylering, redusere apoptose og øke den generelle produktiviteten.
- Vekstmedium
- Ham's F12-vekstmedium tilsatt 10 % FBS, 1,0 mM stabilt glutamin, 1,0 mM natriumpyruvat og 1,1 g/L NaHCO3 brukes til å dyrke CHO-K1-celler. Mediet bør skiftes ut 2 til 3 ganger i uken.
- Fordoblingstid
- Doblingstiden for CHO-K1 er omtrent 22 timer.
- Veksttype
- CHO-K1-celler er vedheftende. De kan imidlertid genmodifiseres til å bli CHO-K1-suspensjonsceller.
- Biosikkerhetsnivå
- BSL-1
- Tilgjengelig fra
- Cytion — Bestill CHO-K1
- Opprinnelse og generelle egenskaper: CHO-K1-celler
- CHO-K1-cellelinje: Informasjon om dyrking
- Fordeler og begrensninger ved CHO-K1-celler
- Anvendelser av CHO-K1-cellelinjen i forskning
- 5. CHO-K1-celler: Forskningspublikasjoner
- Ressurser for CHO-K1-cellelinjen: Protokoller, videoer og mer
- Ofte stilte spørsmål
Opprinnelse og generelle egenskaper: CHO-K1-celler
En cellelinjes generelle egenskaper og opprinnelse avgjør hvordan den brukes i forskning. Denne delen vil hjelpe deg med å lære om opprinnelsen og egenskapene til den berømte CHO-K1-cellelinjen. Du vil få vite: Hvor kommer CHO-K1-cellen fra? Hvor store er CHO-K1-celler? Hva er den fullstendige betegnelsen på CHO-K1-cellelinjen? Hva er morfologien til CHO-K1-celler?
- CHO-K1, eller kinesisk hamster-eggstokkcellelinje K1, er en subklon av foreldreceller av typen CHO som stammer fra en biopsi av eggstokken til en voksen hunn av kinesisk hamster i 1957. Den opprinnelige cellelinjen ble utviklet av T.T. Puck og kolleger ved University of Colorado Medical School, Denver, USA [1].
- CHO-K1-cellelinjen har en epitelignende morfologi.
- Diameteren på CHO-K1-celler er omtrent 0,001 millimeter. Interessant nok er cellene store i begynnelsen, men de blir små over tid.
- CHO-K1-genomet består av et lignende antall kromosomer som menneskelige celler. De har diploide karyotyper og har bare færre kromosomavvik.
CHO-K1 vs CHO-S-cellelinje
Begge cellelinjene er CHO-derivater. De skiller seg fra hverandre i måten disse cellene vokser og formerer seg på. CHO-S-celler er tilpasset for å vokse i kulturer, mens CHO-K1 kan genetisk manipuleres til å produsere vedheftende celler og suspensjonsceller.
CHO-K1-cellelinje: Informasjon om dyrking
CHO-K1-cellelinjen er mye brukt i industriell bioteknologisk forskning. Det er cellelinjer som er enkle å vedlikeholde. Å kjenne til de viktigste punktene ved dyrking av CHO-K1-celler kan gjøre det enklere for deg. Denne delen vil hjelpe deg med å lære: Er CHO-K1-celler vedheftende? Hva er doblingstiden for CHO-K1-celler? Hvilket medium brukes til CHO-cellekultur? Hva er CHO-K1-utsåingstettheten?
Viktige punkter for dyrking av CHO-K1-celler
Doblingstid for populasjonen:
Doblingstiden for CHO-K1 er omtrent 22 timer.
Adhærente eller i suspensjon:
CHO-K1-celler er vedheftende. De kan imidlertid genetisk modifiseres til å bli CHO-K1-suspensjonsceller.
Utsåingstetthet:
CHO-K1-utsåingstettheten er 1 x 104 celler/cm2. Ved denne tettheten kan cellene danne et sammenvokst lag på omtrent 6 dager. For vedheftende celler skylles cellene med 1 x PBS og inkuberes i 8 til 10 minutter ved romtemperatur. Dissocierte celler tilsettes ferskt medium og sentrifugeres. Høstede celler resuspenderes og helles i den nye kolben for vekst.
Vekstmedium:
Ham's F12-vekstmedium tilsatt 10 % FBS, 1,0 mM stabilt glutamin, 1,0 mM natriumpyruvat og 1,1 g/L NaHCO3 brukes til å dyrke CHO-K1-celler. Mediet bør skiftes 2 til 3 ganger i uken.
Vekstbetingelser:
CHO-K1-kulturer oppbevares i en fuktet inkubator ved 37 °C med 5 % CO2-tilførsel.
Oppbevaring:
Frosne CHO-K1-celler oppbevares ved temperaturer under -150 °C eller i dampfasen av flytende nitrogen.
Fryseprosess og medium:
CM-1- eller CM-ACF-frysemedier brukes til frysing av CHO-K1-celler. En langsom fryseprosess som tillater en gradvis temperatursenkning på 1 °C, brukes til å fryse CHO-K1-celler.
Tineprosess:
Frosne CHO-K1-celler oppbevares i et vannbad ved 37 °C til det kun gjenstår en liten isklump. Tinte celler tilsettes ferskt dyrkningsmedium og helles i en ny kolbe som inneholder dyrkningsmedium med en tetthet på 5 x 104 celler/cm2. Det tar nesten 24 til 48 timer før cellene gjenopplives på riktig måte.
Biosikkerhetsnivå:
CHO-K1-kulturer håndteres og oppbevares i laboratorier med biosikkerhetsnivå 1.
Fordeler og begrensninger ved CHO-K1-celler
CHO-K1 er et uvurderlig forskningsverktøy. Den unike kombinasjonen av fordeler og begrensninger gjør den forskjellig fra andre cellelinjer. I dette avsnittet har vi diskutert noen fordeler og ulemper ved CHO-K1-cellelinjen.
Fordeler
De viktigste fordelene ved CHO-K1-cellelinjen inkluderer:
Transfeksjonsdyktighet
CHO-K1-celler brukes mye i transfeksjonsstudier. De kan transfekteres midlertidig og stabilt gjennom ulike fysiske og kjemiske prosedyrer. På grunn av sin høye transfeksjonsmottakelighet brukes CHO-K1-celler i stor utstrekning til å produsere rekombinante proteiner og andre biofarmasøytiske produkter.
Rask veksthastighet og enkel dyrking
CHO-K1-cellers doblingstid er bare 22 timer, og de har dermed en høy veksthastighet og er ideelle for industriell bioteknologisk bruk. Videre gjør CHO-K1-suspensjonstilpasningen dem nyttige for produksjon av store mengder biofarmasøytiske produkter. Dessuten er de enkle å dyrke og vedlikeholde i laboratorier og krever ingen vanskelige dyrkingsforhold og prosedyrer.
Lav forekomst av kromosomavvik
CHO-K1 er et godt karakterisert og etablert modellsystem. CHO-K1-genomet er stabilt og har svært få kromosomavvik. Derfor er de ideelle verter for produksjon av rekombinante proteiner.
Begrensninger
Her er noen begrensninger ved CHO-K1-cellelinjen:
Ikke-menneskelig opprinnelse
Selv om CHO-K1-celler har evnen til å utføre menneskelignende glykosyleringsmønstre, er de av ikke-menneskelig opprinnelse. Dette kan være et problem når man studerer svært menneskespesifikke celleprosesser og immunogeniteten til terapeutiske midler.
Heterogenitet
CHO-K1-celler kan ha litt forskjellige genetiske egenskaper innenfor samme populasjon, noe som resulterer i genetisk heterogenitet. Dette kan påvirke cellefunksjonene og føre til variasjon i proteinekspresjonsnivåene, noe som potensielt kan påvirke reproduserbarheten av eksperimentelle resultater.
Anvendelser av CHO-K1-cellelinjen i forskning
CHO-K1-cellelinjen har mange anvendelser innen industriell bioteknologi og toksikologisk forskning. Her har vi diskutert noen spesifikke anvendelser.
- Produksjon av rekombinante proteiner: CHO-K1-celler er uvurderlige forskningsverktøy for produksjon av rekombinante proteiner, inkludert antistoffer, terapeutiske proteiner og enzymer. Deres høye veksthastighet og enkle dyrkingsforhold bidrar til å produsere store mengder rekombinante proteiner med riktig folding og glykosylering. For eksempel brukte en studie utført av Kritika Gupta CHO-K1-celler og transfiserte dem stabilt for å produsere et rekombinant monoklonalt antistoff mot tumornekrosefaktor-alfa (TNF-α) [2]. Produksjon av CHO-K1-antistoff er ganske pålitelig og praktisk. Forskere modifiserer også disse cellene for å forbedre produksjonen av CHO-K1-antistoff. For eksempel ble CHO-K1-celler i en studie genetisk manipulert for å produsere antistoffer med høye andeler av a-fukosylerte Fc-bundne N-glykaner, noe som er viktig for deres effektorfunksjon [3].
- Toksikologisk forskning: CHO-K1-cellen brukes ofte til legemiddelutvikling og screeningtester. De kan brukes til å evaluere toksisiteten og effekten av potensielle legemidler. Videre bruker forskere CHO-K1-celler til å undersøke interaksjoner mellom legemidler og målmolekyler og studere legemiddelmetabolisme. Flere studier har blitt gjennomført for å vurdere mulige terapeutiske effekter av planteekstrakter, forbindelser, nanopartikler, terapeutiske proteiner og andre midler ved bruk av CHO-K1-cellelinjen. En lignende studie ble gjennomført i 2022, der forskere målte det cytotoksiske potensialet til flavonoidrike planteekstrakter i CHO-K1-celler [4]. På samme måte evaluerte en forskningsstudie utført av Ryan Deweese og kolleger cytotoksisiteten til ekstrakter av Baptisia australis, Trifolium pratense og Rubus idaeus på CHO-K1-celler fra eggstokkene til kinesisk hamster [5].
5. CHO-K1-celler: Forskningspublikasjoner
Følgende er noen interessante forskningspublikasjoner om CHO-K1-celler.
Denne studien, publisert i Molecular Biology Reports (2023), foreslo de positive effektene av overekspresjon av SIRT6-genet på CHO-K1-cellers levedyktighet og antistoffekspresjon.
Denne publikasjonen er i Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers (2021). Forskningsresultatene viser potensialet til CRISPR-Cas13d for genetisk modifisering av CHO-K1-celler for forbedret antistoffproduksjon med hensyn til kvalitet og kvantitet.
Denne forskningsartikkelen fra Nature Scientific Reports (2018) foreslo maltose som en lovende energikilde for dyrking av CHO-K1-celler i et proteinfritt medium og for å øke produksjonen av rekombinant monoklonalt antistoff.
Denne studien i Indonesian Journal of Cancer Chemoprevention (2018) brukte CHO-K1-celler til å evaluere de potensielle cytotoksiske og antigenotoksiske effektene av etanoluttrekk av svart pepper alene og i kombinasjon med doxorubicin.
Denne forskningen ble publisert i The Nucleus i 2019. Her vurderte forskerne sølvnanopartiklers cytotoksiske og genotoksiske potensial i CHO-K1-cellelinjen.
Ressurser for CHO-K1-cellelinjen: Protokoller, videoer og mer
CHO-K1 er en kjent cellelinje. De tilgjengelige ressursene som omhandler CHO-K1-dyrking og transfeksjonsprotokoller er nevnt her.
- CHO-K1-transfeksjon: Denne lenken beskriver protokollen for CHO-K1-transfeksjon. Det er en trinnvis veiledning for transfeksjon av plasmid-DNA til CHO-K1-celler ved bruk av Lipofectamine LTX-reagens.
- Veiledning i transfeksjon av CHO-K1: Denne videoen forklarer prosedyren for transient transfeksjon av CHO-K1 i detalj.
Her er noen ressurser som beskriver cellekulturprotokollen for CHO-K1-celler.
- CHO-K1-celler: Denne lenken inneholder nyttig informasjon om CHO-K1-celler, inkludert oppskrift på CHO-K1-medium, subkultivering og tining.
Referanser
- Gamper, N., J.D. Stockand og M.S. Shapiro, «The use of Chinese hamster ovary (CHO) cells in the study of ion channels». J Pharmacol Toxicol Methods, 2005. 51(3): s. 177–85.
- Gupta, K., et al., En stabil CHO K1-cellelinje for produksjon av rekombinant monoklonalt antistoff mot TNF-α. Molecular Biotechnology, 2021. 63(9): s. 828–839.
- Popp, O., et al. Utvikling av en pre-glykoingeniørert CHO-K1-vertscellelinje for ekspresjon av antistoffer med forbedret Fc-mediert effektorfunksjon. i MAbs. 2018. Taylor & Francis.
- Kurchatova, M., et al., Cytotoksisitet av flavonoidholdige planteekstrakter mot CHO-cellelinjen: en komparativ studie. Cell and Tissue Biology, 2022. 16(1): s. 80–85.
- Deweese, R., et al., Cytotoksiske effekter av ekstrakter fra Trifolium pratense, Baptisia australis og Rubus idaeus på CHO-K1-celler. GSC Advanced Research and Reviews, 2021. 8(1): s. 128–139.