Publicerad: 2023 | Senast granskad: maj 2026

HEK293-celler: En hörnsten i modern cellforskning och bioteknik

HEK293-celler (Human Embryonic Kidney 293) är en cellinje från mänskliga embryonala njurar som har blivit mycket populär inom forskarvärlden tack vare sin mångsidighet och användbarhet inom ett brett spektrum av forskningsområden. Cellinjen etablerades i början av 1970-talet och har sedan dess använts för vaccinutveckling, cancerforskning, läkemedelsprövning och signaltransduktion. I detta blogginlägg kommer vi att utforska alla aspekter av HEK293-cellinjen, inklusive dess ursprung, odlingsinformation, fördelar och nackdelar, tillämpningar och resurser.

HEK293-celler: Allmän information och ursprung

Vad är HEK293-celler?

HEK293-celler är en human embryonal njurcellinje som härrör från njurvävnad från ett selektivt avbrutet mänskligt embryo av okänt ursprung. Cellerna etablerades av en nederländsk biolog vid namn Alex Van der Eb i början av 1970-talet. De blev senare odödliga genom en transformation med ett trunkerat adenovirus 5 av forskaren Frank Graham.

Inledningsvis verkade cellerna svåra att transformera. Efter många ihärdiga försök skedde dock celltillväxt från en isolerad, enskild transformerad klon [1]. Cellens transfektion med adenovirus 5 ledde till att E1A- och E1B-generna införlivades i cellens genom, vilket förhindrar celldöd och möjliggör riklig proteinproduktion. Före odödliggörandet hade de fetala njurcellerna inte karakteriserats tillräckligt, så deras exakta celltyp är okänd.

Embryonala njurar består av endotel-, epitel- och fibroblastceller, så HEK 293-celler tillhör sannolikt dessa celler. Emellertid tyder mRNA och genprodukterna på att de är nervceller. Det är möjligt att tillförseln av Ad5 förändrade cellernas fenotyp och genuttryck. Rolig fakta: Siffran ”293” i HEK293 hänvisar till det 293:e experimentet som utfördes av Graham.

Rolig fakta: Siffran ”293” i HEK293 hänvisar till det 293:e experimentet som utfördes av Graham.

Egenskaper hos HEK293-celler

• Morfologi
• Cellstorlek
• Genom och ploidi (kromosomantal)

HEK293-celler har en form som liknar epitelceller. Embryonala njurar består huvudsakligen av fibroblaster, endotelceller och epitelceller. Därför liknar 293-celler en av dessa celltyper i form.

Storleken på HEK 293-celler ligger mellan 11 och 15 µm, vilket kan påverkas av odlingsförhållandena. Vid odling kan cellerna se ut att vara tillplattade när de odlas på en yta eller rundade i suspension. HEK293-celler är hypotriploida, och cirka 30 % av HEK293-cellerna har en modal ploidi på 64 kromosomer, men vissa celler har ännu fler kromosomer. Cellerna har också tre kopior av X-kromosomen och ett 4-kilobasparsfragment av adenovirus 5 integrerat i kromosom 19.

Jämförelse mellan cellinjerna HEK293 och HEK293T

Många derivat har härletts från de ursprungliga HEK 293-cellerna, såsom de vanliga 293-cellderivaten HEK293T- och HEK293F-celler. HEK293T-celler är ett av de mest använda derivaten och skapades genom att införliva en temperaturkänslig SV40 T-antigenmutant i det ursprungliga HEK 293-cellgenomet. Expressionen av T-antigenet möjliggör replikering av plasmider med ett SV40-replikationsursprung när de transfekteras i 293-T-celler, vilket leder till ökad produktion av rekombinanta proteiner [2]. För mer information om HEK-cellinjedrivater, inklusive deras utveckling och egenskaper, se denna översiktsartikel.

Grunderna i HEK293-cellodling: En steg-för-steg-guide

Förhållanden

Information

Populationsfördubblingstid

Fördubblingstiden för HEK293-cellinjen varierar mellan 24 och 45 timmar, med ett genomsnitt på 30 timmar.

Adhärenta eller suspensionskulturer

HEK293-celler kan odlas både som adherenta celler och i suspensionsform. Adherenta celler växer som monolager, medan suspensionskulturer växer som sfäroider.

Utsädestäthet

Dela cellerna vid 80–90 % konfluens under tillväxtfasen. Lossa cellerna med Accutase och utsäde med en densitet på 1 till 4 x 104 celler/cm2. Ett konfluent skikt bildas inom 4 dagar vid en utsädesdensitet på 1 x 104 celler/cm2.

Odlingsmedium

Odla i Eagle's Minimum Essential Medium (EMEM) med 2 mM L-glutamin och 10 % fetalt bovint serum (FBS). Byt medium två gånger i veckan.

Odlingsförhållanden (temperatur, CO2)

Förvara i en fuktad inkubator vid 37 °C med 5 % CO2-tillförsel för optimal tillväxt.

Förvaring

Förvara i gas- eller vätskefas i flytande kväve för långvarig konservering. Undvik förvaring i frys vid -80 °C, eftersom detta kan påverka cellernas livskraft.

Frysningsprocess och medium

Använd en långsam frysmetod för bästa bevarande. Frys i CM-1- eller CM-ACF-frysmiljö som finns tillgänglig från CLS.

Upptining

Tina frysta celler i ett 37 °C varmt vattenbad i 1–2 minuter tills endast en liten isklump återstår. Överför cellsuspensionen till ett centrifugrör och tillsätt förvärmt odlingsmedium samt centrifugera för att eliminera frysmediets komponenter. Resuspendera cellpelleten i färskt medium och odla under optimala förhållanden.

Biosäkerhetsnivå

HEK293-celler kräver hantering enligt biosäkerhetsnivå 1.

Köp HEK293-celler för dina upptäckter

För din banbrytande forskning rekommenderar vi våra HEK293-celler, kända för sin mångsidighet inom genuttrycksstudier och vaccinutveckling, samt derivat såsom HEK293T, HEK293 suspension-adapted, HEK293T/17, AAV-293 och 2V6.11. Upptäck mer och förbättra dina experiment genom att utforska vårt produktsortiment här.

Cellinjen HEK293 inom forskning och industri

Användningsområdena för HEK293-celler är många och betydelsefulla. De används ofta som ett system för expression och produktion av rekombinanta proteiner. Eftersom de har mänskligt ursprung är det mer sannolikt att proteiner som produceras i dessa celler liknar sina naturliga mänskliga motsvarigheter vad gäller struktur och funktion, vilket är avgörande för terapeutiska tillämpningar.

Dessutom används HEK293-celler ofta i studier av genfunktion och -reglering, eftersom de lätt tar upp främmande DNA, vilket gör dem till en utmärkt modell för genetisk manipulation. Dessa celler spelar också en avgörande roll i produktionen av adenovirala vektorer, som används inom genterapi och vaccinutveckling, inklusive snabb framställning av vacciner mot COVID-19.

Vaccin- och proteinproduktion: HEK 293-celler är lämpliga för storskalig tillverkning av proteiner och terapeutiska vacciner. Cellinjen används dessutom för att generera virala vektorer såsom adenoassocierade och adenovirala vektorer. Nyligen har HEK293-celler använts för att producera ett viktigt rekombinant protein, erytropoietin (EPO).

Läkemedelsprövning: HEK293-celler används ofta för att testa toxiciteten hos läkemedel och naturprodukter.

Cancerforskning: 293-celler är tumörbildande, och avgörande förändringar i genuttrycket kan förvärra tumörbildningen i denna cellinje. Därför används cellinjen 293 ofta i cancerstudier för att förstå de underliggande molekylära mekanismerna och för läkemedelsutveckling.

Transfektionsstudier: Transfektion är processen att införa nukleinsyror i celler, och HEK293-celler är särskilt lämpade för denna process. Mer om detta ämne förklaras nedan.

HEK293:s roll i vaccin- och proteinproduktion

Inom vaccinproduktion har HEK293-celler spelat en avgörande roll i utvecklingen av adenovirusbaserade vacciner. Deras förmåga att växa i suspensionskulturer möjliggör skalbara processer, vilket är avgörande för att möta den globala efterfrågan på vacciner. Dessutom ger deras mänskliga ursprung en fördel jämfört med andra cellinjer, eftersom de kan utföra människoliknande posttranslationella modifieringar, vilket säkerställer den biologiska effekten hos de vacciner som produceras.

HEK293-cellernas mångsidighet sträcker sig till produktion av komplexa proteiner, inklusive monoklonala antikroppar och biosimilarer, som används vid behandling av cancer, autoimmuna sjukdomar och andra tillstånd. Deras förmåga att veckla och modifiera proteiner på ett korrekt sätt gör dem till ett förstahandsval inom industrin för produktion av rekombinanta proteiner.

Varför används HEK293-celler för transfektion?

Transfektion är processen att införa nukleinsyror i celler, och HEK293-celler är särskilt lämpade för denna process. Det finns flera skäl till varför HEK293-celler föredras för transfektion:

1. Hög transfektionseffektivitet: HEK293-celler har en hög upptagningsgrad för främmande DNA, vilket kan tillskrivas deras förmåga att uttrycka vissa virala gener som underlättar DNA:s inträde i cellen.
2. Robust tillväxt: Dessa celler växer snabbt och är relativt lätta att underhålla, vilket är fördelaktigt för experiment som kräver snabba och tillförlitliga resultat.
3. Anpassningsförmåga: HEK293-celler kan odlas under en mängd olika förhållanden, inklusive vidhäftande eller suspensionskulturer, vilket gör dem lämpliga för storskalig proteinproduktion.
4. Mänsklig cellinje: Eftersom det är en mänsklig cellinje ger de ett mer relevant biologiskt sammanhang för mänsklig biologi, vilket är särskilt viktigt inom terapeutisk forskning där responsen i mänskliga celler är prediktiv för in vivo-resultat.
5. Mångsidighet: De kan producera proteiner med komplexa posttranslationella modifieringar, en egenskap som är avgörande för funktionen hos många proteiner, särskilt terapeutiska antikroppar. 

HEK293-subkulturprotokoll

Nödvändiga reagenser

1. 1X fosfatbuffrad saltlösning (PBS)
2. 10 % trypsin-PBS
3. Dulbeccos modifierade Eagles medium (DMEM)

Förfarande

Cellberedning

1. Kontrollera HEK-cellerna under ett mikroskop för att säkerställa att de är cirka 90 % konfluenta.
2. Rengör arbetsstationen med aseptiska metoder och sterilisera dragskåpet med UV-ljus.
3. Torka av arbetsytan med 70 % etanol.
4. Förvärm alla reagenser i ett 37 °C varmt vattenbad.

Beräkning av delningsfraktion och utsädesmängd

1. Bestäm delningsfraktionen, vanligtvis mellan 1:5 och 1:20.
2. Beräkna volymen för pipettering med hjälp av formeln: Vp = (S)(Vd).

Medievolymer och uppdelningsprotokoll

För cellodling kräver olika kärl specifika medievolymer och har unika tillväxtområden. En 6-hålsplatta har till exempel en tillväxtarea på 4,67 cm^2 per hål och behöver cirka 2,5 ml medium, medan en 100 mm-platta har en tillväxtarea på 55 cm^2 och kräver 10 ml medium. Processen för att dela celler innebär att man tar bort gammalt medium, tvättar med PBS, inkuberar med Accutase, neutraliserar med DMEM, centrifugerar, resuspenderar i nytt medium och sedan sår på en ny platta. För detaljerade steg och proportioner för andra kärl, såsom 100 cm²-kolvar och 150 mm-plattor, hänvisas till den ursprungliga källan.

Ofta ställda frågor om HEK293-celler

HEK293-celler är ett ämne som används flitigt inom vetenskaplig forskning, vilket naturligtvis ger upphov till många frågor om deras natur, ursprung och egenskaper. Nedan undersöker vi några av dessa vanliga frågor.