Kultura sesalskih celic: Osnove in tehnike: celične celice: osnove in tehnike
Kultura sesalskih celic je temeljna tehnika bioloških raziskav, ki znanstvenikom omogoča preučevanje celic v nadzorovanem okolju zunaj živih organizmov. Ta postopek vključuje izolacijo celic iz tkiv, njihovo vzdrževanje v skrbno nadzorovanih pogojih in razmnoževanje za različne eksperimentalne namene. Celične kulture sesalcev so ključne za razumevanje celičnih procesov, mehanizmov bolezni in razvoj novih terapij, vključno s tistimi, ki uporabljajo nesmrtne celične linije
Ključne ugotovitve:
- Celice lahko izoliramo iz tkiv z uporabo encimske razgradnje ali metod eksplantacijske kulture
- Primarne celice imajo omejeno življenjsko dobo, medtem ko se lahko nesmrtne celične linije razmnožujejo neomejeno dolgo
- Pogoji gojenja, vključno s sestavo rastnega medija, so ključni za preživetje in razmnoževanje celic
- Celice lahko gojimo v suspenziji ali kot adherentne kulture, odvisno od njihove vrste in raziskovalnih potreb
- Običajna gojišča vključujejo MEM, DMEM in RPMI 1640, ki so prilagojena določenim tipom celic
- Običajni pogoji rasti vključujejo temperaturo 37 °C, 5 % CO2 in 95 % relativno vlažnost
- Da bi se izognili morebitnim težavam s kontaminacijo, se vse pogosteje uporabljajo nadomestni serumi, kot je človeški trombocitni lizat (hPL)
Tehnike izolacije celic
Postopek vzpostavitve celične kulture se začne z izolacijo celic iz tkiv. Za to obstaja več metod, ki so primerne za različne vrste tkiv in raziskovalne cilje. Pri vzorcih krvi je izolacija celic razmeroma preprosta, pri čemer so bele krvničke zaradi svoje sposobnosti rasti glavni cilj za gojenje. Trdna tkiva zahtevajo bolj zapletene tehnike izolacije. Ena od običajnih metod vključuje encimsko razgradnjo, pri kateri se encimi, kot so kolagenaza, tripsin ali pronaza, uporabijo za razgradnjo zunajceličnega matriksa, pri čemer se posamezne celice sprostijo v suspenzijo. Raziskovalci lahko uporabijo tudi metodo eksplantacijske kulture, pri kateri se majhni koščki tkiva dajo neposredno v rastno gojišče, kar omogoči celicam, da se izselijo in razmnožujejo. Izbira med temi metodami je pogosto odvisna od določene vrste tkiva, želene populacije celic in predvidene eksperimentalne uporabe. Pomembno je opozoriti, da se celice, izolirane neposredno iz organizma, imenujejo primarne celice in imajo, z nekaterimi izjemami, kot so celice tumorskega izvora, običajno omejeno življenjsko dobo v kulturi, preden začnejo starati
Bistveni izdelki za gojenje celic sesalcev
| Ime izdelka | Številka izdelka | Kategorija | Uporaba |
|---|---|---|---|
| DMEM, w: 4,5 g/L glukoze, w: 4 mM L-glutamina, w: 1,5 g/L NaHCO3, w: 1,0 mM natrijevega piruvata | 820300a | Mediji za gojenje | Splošno namensko gojišče za različne tipe celic sesalcev |
| DMEM:Ham's F12 (1:1), w: 3,1 g/L glukoze, w: 1,6 mM L-glutamina, w: 15 mM HEPES, w: 1,0 mM natrijevega piruvata, w: 1,2 g/L NaHCO3 | 820400a | Medij za gojenje | Primerno za široko paleto celic sesalcev, zlasti epitelijskih celic |
| RPMI 1640, w: 2,1 mM stabilnega glutamina, w: 2,0 g/L NaHCO3 | 820700a | Medij za gojenje | Običajno se uporablja za limfoidne celice in hibridne celične linije |
| Accutase | 830100 | Disociacija celic | Raztopina za nežno ločevanje celic za adherentne celice |
| Sredstvo za zamrzovanje CM-1 | 800150 | Krioprezervacija | Za zamrzovanje in dolgoročno shranjevanje celic sesalcev |
| Sredstvo za zamrzovanje CM-ACF, brez seruma | 800650 | Krioprezervacija | Gojišče brez živalskih sestavin za zamrzovanje celic |
| PBS | 860015 | Pufrska raztopina | Za izpiranje celic in vzdrževanje ravnovesja pH |
| Sredstvo za rast endotelijskih celic | 820731 | Specializirano gojišče | Optimizirano za gojenje endotelijskih celic |
| Testiranje na mikoplazme | 900159 | Nadzor kakovosti | Bistveno za odkrivanje kontaminacije z mikoplazmo v kulturah |
| Preverjanje pristnosti celičnih linij - človeške | 900154 | Nadzor kakovosti | Preverja identiteto človeških celičnih linij |
Ta preglednica predstavlja izbor bistvenih izdelkov za celične kulture sesalcev. Celotno ponudbo izdelkov za celične kulture, vključno s specializiranimi gojišči in reagenti, najdete na strani s kategorijo Gojišča in reagenti.
Accutase je sterilno filtrirana raztopina za ločevanje celic, pripravljena za takojšnjo uporabo, zasnovana kot nežna alternativa tripsinu/EDTA za ločevanje adhezivnih sesalskih celic s standardne plastične posode za tkivno kulturo in površin, prevlečenih z adhezivnim premazom. Združuje proteolitično in kolagenolitično encimsko aktivnost v uravnoteženi solni raztopini, da zagotovi učinkovito, a nadzorovano ločevanje, ohranja proteine na površini celic ter podpira visoko preživetje po prehodu in hitro ponovno pritrditev.
Formulacija Accutase temelji na Dulbeccovem fosfatnem pufru (DPBS) z EDTA in fenol rdečim kot vizualnim indikatorjem pH. Encimi niso živalskega ali bakterijskega izvora, zaradi česar je Accutase še posebej primeren za raziskave matičnih celic, postopke pri razvoju cepiv in vse aplikacije, kjer je treba zmanjšati onesnaževala živalskega ali mikrobiološkega izvora. Raztopina se pri 37 °C samodejno inhibira, zato po ločitvi ni potrebno nevtralizacijsko reagens ali medij, ki vsebuje serum – celice se lahko prenesejo neposredno v svež medij.
Ključne lastnosti
Pripravljena za uporabo 1x sterilno filtrirana tekočina – ni potrebno redčenje ali rekonstitucija
Kombinirana proteolitična in kolagenolitična encimska aktivnost za nežno disociacijo
Vsaka serija je standardizirana na določeno disociacijsko aktivnost za doslednost med serijami
Encimi niso živalskega ali bakterijskega izvora
Samodejna inhibicija pri 37 °C – ni potrebna nevtralizacijska raztopina
Formulirano v Dulbeccovem PBS z EDTA
Vključena fenol rdeča kot vizualni indikator pH
pH 6,8 – 7,8
Tipične uporabe
Accutase nežno razkroji široko paleto adhezivnih in občutljivih celic, vključno s človeškimi embrionalnimi izvorniškimi celicami (hESCs), človeškimi indukiranimi pluripotentnimi izvorniškimi celicami (iPSCs), nevralnimi izvorniškimi celicami, primarnimi nevroni in rutinsko gojenimi adhezivnimi linijami, kot so HeLa, HEK 293, CHO, MDCK, Vero, NIH/3T3, BHK-21 in A549. Tipični primeri uporabe vključujejo:
Rutinsko subkultiviranje in pasiranje adhezivnih sesalskih celic
Nežno razcepjanje posameznih celic hESCs, iPSCs in drugih občutljivih linij
Priprava vzorcev za pretočno citometrijo in analizo FACS
Analizo markerjev na celični površini, kjer je pomembna integriteta epitopa
Testi migracije, proliferacije in apoptoze celic
Testi mirovanja s pomočjo pomanjkanja seruma in študije transfekcije onkogenov
Testi migracije tumorskih celic in celic nevralnega grebena
Povečanje proizvodnje v delovnih tokovih bioreaktorjev
Za rutinsko delo nanesite približno 10 ml Accutase na 75 cm2 površine kulture in inkubirajte 5–10 minut pri sobni temperaturi. Optimalni čas inkubacije je treba določiti za vsako celično linijo in ne sme presegati ene ure. Pred dodajanjem sperite celični sloj z raztopino soli brez Ca2+/Mg2+, kot je DPBS brez kalcija in magnezija, da odstranite ostanke seruma in dvovalentne katione.
Ravnanje in shranjevanje
Neodprto stekleničko shranjujte zamrznjeno pri -15 °C ali nižji temperaturi. Odtalite pri sobni temperaturi ali čez noč pri +2 °C do +8 °C. Accutase ne odtaljujte v vodni kopeli pri 37 °C, saj višje temperature zmanjšujejo encimsko aktivnost. Po odtalitvi se raztopina lahko shranjuje do 2 mesecev pri +2 °C do +8 °C; ne shranjujte pri sobni temperaturi. Reagenta pred uporabo ne segrevajte na 37 °C – dodajte ga neposredno na oprane celice pri sobni temperaturi. Za daljšo rok uporabnosti priporočamo razdelitev v enkratne odmerke, da se izognete ponavljajočim se ciklom odmrzovanja. Vedno delajte v aseptičnih pogojih.
Kakovost
Izdelano v skladu s strogimi standardi kakovosti. Vsaka serija Accutase je sterilno filtrirana in testirana na sterilnost, pH, videz in disociacijsko aktivnost, da se zagotovi dosledna, ponovljiva učinkovitost med serijami.
Specifikacije izdelka
Specifikacija
Podrobnosti
Vrsta izdelkaReagent za ločevanje/disociacijo celic
OblikaSterilno filtrirana tekočina, pripravljena za uporabo
Količina100 ml
Delovna koncentracija1x (pripravljeno za uporabo)
Encimska aktivnostKombinirana proteolitična in kolagenolitična
Izvor encimovNesestavljen iz sesalcev in bakterij
Puferski sistemDulbeccov PBS z EDTA
Indikator pHFenol rdeča
Območje pH6,8 – 7,8
VidezBistra, bledo rdeča do oranžna raztopina
Temperatura shranjevanja-15 °C ali manj
Stabilnost po odmrzovanjuDo 2 mesecev pri temperaturi od +2 °C do +8 °C
Priporočena količina za uporabo~10 ml na 75 cm2 površine kulture
Tipični čas inkubacije5–10 minut pri sobni temperaturi
Pogoji za pošiljanjeZamrznjeno na suhem ledu
Namen uporabeSamo za raziskovalne namene in nadaljnjo proizvodnjo
Formulacija (sestava na liter)
Sestavina
Koncentracija (mg/l)
Anorganske soli
Natrijev klorid (NaCl)8000,00
Dinatrijev hidrogenfosfat (Na2HPO4)1150,00
Kalijev klorid (KCl)200,00
Kalijev dihidrogenfosfat (KH2PO4)200,00
Druge sestavine
EDTA · 4Na (tetranatrijev EDTA)220,00
Fenol rdeča3,00
Lastniška mešanica encimov (proteolitična in kolagenolitična aktivnost)1x
Accutase je registrirana blagovna znamka podjetja Innovative Cell Technologies, Inc.
S fosfatom puferirana fiziološka raztopina (PBS) je široko uporabljena puferska raztopina v bioloških in kemijskih raziskavah. Ima ključno vlogo pri ohranjanju ravnovesja pH in osmolarnosti med različnimi eksperimentalnimi postopki, vključno z obdelavo tkiv in gojenjem celic. Naša raztopina PBS je skrbno pripravljena iz sestavin visoke čistosti, kar zagotavlja stabilnost in zanesljivost pri vsakem poskusu. Osmolarnost in koncentracije ionov v naši raztopini PBS natančno posnemajo tiste v človeškem telesu, zato je izotonična in nestrupena za večino celic.
Sestava naše raztopine PBS
Naša raztopina PBS je mešanica fosfatnih pufrov in fizioloških raztopin ultračiste kakovosti, ki ji je prilagojen pH. V 1-kratni delovni koncentraciji vsebuje:
8000 mg/L natrijevega klorida (NaCl)
200 mg/L kalijev klorid (KCl)
1150 mg/L natrijev fosfat dvodazni brezvodni (Na2HPO4)
200 mg/L Kalijev fosfat enobazni brezvodni (KH2PO4)
Ta sestava zagotavlja optimalno pH in ionsko ravnovesje, primerno za širok spekter bioloških aplikacij.
Uporaba naše raztopine PBS
Naša raztopina PBS je idealna za različne aplikacije v bioloških raziskavah. Zaradi izotoničnih in netoksičnih lastnosti je primerna za redčenje snovi in izpiranje celičnih posod. Raztopine PBS, ki vsebujejo EDTA, so učinkovite za odstranjevanje pritrjenih in zlepljenih celic. Vendar se PBS ne sme dodajati dvovalentnih kovin, kot je cink, saj lahko povzroči obarjanje. V takih primerih se priporočajo Goodovi pufri. Poleg tega je naša raztopina PBS sprejemljiva alternativa mediju za prenos virusov za prenos in shranjevanje virusov RNA, vključno z virusom SARS-CoV-2.
Nadzor kakovosti
Sterilno filtriran
Shranjevanje in rok uporabnosti
Shranjujte pri temperaturi od +2 °C do +25 °C, zaščiteni pred svetlobo.
Po odprtju hranite pri temperaturi od 2 °C do 25 °C in porabite v 24 mesecih.
Pogoji pošiljanja
Temperatura okolja
Vzdrževanje
Hranite v hladilniku pri temperaturi od +2 °C do +8 °C v temi. Izogibajte se zamrzovanju in pogostemu segrevanju na +37 °C, saj to zmanjša kakovost izdelka.
Medija ne segrevajte nad 37 °C in ne uporabljajte nenadzorovanih virov toplote, kot so mikrovalovne naprave.
Če želite uporabiti le del medija, pred uporabo odstranite potrebno količino in jo segrejte na sobno temperaturo.
Sestava
Kategorija
Sestavine
Koncentracija (mg/L)
Soli
Kalijev klorid
200
Kalijev fosfat monobazni brezvodni
200
Natrijev klorid
8000
Natrijev fosfat dvobazni brezvodni
1150
Analitična metoda
Podjetje CLS ponuja tako kratkoročno kot dolgoročno testiranje za odkrivanje mikoplazme. V prvem primeru se vzorci testirajo takoj po prispetju, v drugem pa se začne gojenje celične kulture in celice se testirajo po 14 dneh gojenja brez antibiotikov. Testiranje na mikoplazme se izvaja z dvotočkovnim sistemom odkrivanja s kompletom za odkrivanje mikoplazme PlasmoTest™ (Invivogen) in kompletom Certus QC
- mycoADVANCED (Certus).
Vzorci
Za hitri test zagotovite najmanj 50 µl celične suspenzije, ki vsebuje 50 000 celic. Celično suspenzijo lahko pošljete pri sobni temperaturi.
Za test Premium zagotovite najmanj 1 milijon celic v ustreznem zamrzovalnem gojišču, da zagotovite trdno in zdravo kulturo za gojenje in poznejše testiranje celic. Vzorce pošljite v suhem ledu.
Izpolnite obrazec za vzorec za testiranje mikoplazme in ga priložite pošiljki vzorcev.
Kolorimetrični poročevalski test
Ta test je kolorimetrični test, ki temelji na celicah. V prisotnosti mikoplazme reporterska celična linija inducira signalno kaskado, ki sproži spremembo barve medija iz rdeče v modro. Preskus se izvaja v 96-delčnih večkotličnih ploščah. Signali se zaznavajo v spektrofotometru za mikroplošče pri 620-655 nm. Zaznamo vse vrste mikoplazme in aholeplazme, pa tudi druge kontaminante v celičnih kulturah, kot so bakterije.
Izotermno pomnoževanje
Izotermalna amplifikacija je hiter in zanesljiv test, ki temelji na izotermalni amplifikaciji za mikoplazmo specifične DNK v kombinaciji z detekcijo v realnem času z uporabo barvila, ki interkalira DNK. S testom je mogoče odkriti šest najpogostejših vrst, ki predstavljajo > 95 % kontaminacij: M.orale, M.hyorhinis, M.arginini, M.fermentans, M.hominis in A.laidlawii. Zaradi homologije zaporedja bodo zaznane tudi druge vrste mikoplazme (M.pneumoniae, M.gallisepticum in M.synoviae). Da bi ugotovili, ali je vzorec pozitiven ali negativen na mikoplazmo, preučimo temperaturo taljenja (Tm).
Zaključek: Ključna vloga kulture sesalskih celic v sodobnih raziskavah
Celične kulture sesalcev so revolucionarno spremenile biološke in medicinske raziskave, saj so znanstvenikom na voljo učinkovita orodja za preučevanje kompleksnih celičnih procesov, mehanizmov bolezni in morebitnih terapevtskih posegov. Ta tehnika je postala nepogrešljiv del sodobnega znanstvenega orodja, od izolacije primarnih celic do razvoja nesmrtnih celičnih linij
Potovanje kulture sesalskih celic se začne s skrbnimi tehnikami izolacije, nadaljuje s skrbnim vzdrževanjem celic v specializiranih medijih in se konča s široko paleto aplikacij na različnih študijskih področjih. Ne glede na to, ali gre za raziskave raka, odkrivanje zdravil ali osnovno celično biologijo, je zmožnost gojenja in manipuliranja sesalskih celic in vitro odprla poti za znanstveno raziskovanje brez primere
Ključ do uspeha gojenja sesalskih celic so skrbno nadzorovani pogoji, v katerih se celice vzdržujejo. Od sestave gojišč do natančnih okoljskih parametrov v inkubatorjih - vsak vidik je optimiziran, da čim bolj posnema naravne pogoje celic. Ta pozornost do podrobnosti zagotavlja zanesljivost in ponovljivost poskusov, kar je temelj dobre znanstvene prakse
Razvoj imortaliziranih celičnih linij, kot so široko uporabljene celice HeLa, je še dodatno razširil možnosti celičnih kultur. Te celične linije zagotavljajo dosledne in lahko dostopne celične modele, ki so pospešili raziskave na številnih področjih
V prihodnosti se celične kulture sesalcev še naprej razvijajo. Napredek pri tehnikah 3D-kulture, razvoju organoidov in uporabi kemično opredeljenih medijev premika meje mogočega v celični kulturi. Ta razvoj obeta, da se bodo modeli in vitro še bolj približali kompleksnosti sistemov in vivo, kar lahko povzroči revolucijo pri odkrivanju zdravil, personalizirani medicini in našem razumevanju človeške biologije
Skratka, celične kulture sesalcev ostajajo dinamična in bistvena tehnika v raziskavah znanosti o življenju. Njeno nadaljnje izpopolnjevanje in uporaba bosta nedvomno imela ključno vlogo pri reševanju nekaterih najbolj perečih vprašanj v biologiji in medicini, kar bo v prihodnjih letih spodbujalo znanstveni napredek