เผยแพร่: 2023 | ตรวจสอบล่าสุด: พฤษภาคม 2026

เซลล์ HEK293: รากฐานสำคัญในการวิจัยเซลล์สมัยใหม่และเทคโนโลยีชีวภาพ

เซลล์ไตของทารกในครรภ์มนุษย์ 293 (HEK293) เป็นสายพันธุ์เซลล์ไตของทารกในครรภ์มนุษย์ที่ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายในชุมชนวิทยาศาสตร์เนื่องจากความหลากหลายและประโยชน์ใช้สอยในหลากหลายการวิจัย สายเซลล์นี้ถูกก่อตั้งขึ้นในช่วงต้นทศวรรษ 1970 และตั้งแต่นั้นมาได้ถูกใช้ในการพัฒนาวัคซีน การวิจัยมะเร็ง การทดสอบยา และการถ่ายทอดสัญญาณ บล็อกโพสต์นี้จะสำรวจทุกแง่มุมของสายเซลล์ HEK293 รวมถึงแหล่งกำเนิด ข้อมูลการเพาะเลี้ยง ข้อดีและข้อเสีย การประยุกต์ใช้ และแหล่งข้อมูลต่างๆ

เซลล์ HEK293: ข้อมูลทั่วไปและแหล่งกำเนิด

เซลล์ HEK293 คืออะไร?

เซลล์ HEK293 เป็นสายพันธุ์เซลล์ไตของมนุษย์ที่สืบทอดมาจากเนื้อเยื่อไตของตัวอ่อนมนุษย์ที่ถูกยุติการตั้งครรภ์โดยสมัครใจ โดยไม่ทราบประวัติผู้ให้กำเนิด เซลล์เหล่านี้ถูกสร้างขึ้นโดยนักชีววิทยาชาวดัตช์ชื่อ อเล็กซ์ ฟาน เดอร์ เอ็บ ในช่วงต้นทศวรรษ 1970 ต่อมาเซลล์เหล่านี้ได้รับการทำให้เป็นอมตะผ่านการเปลี่ยนแปลงด้วยอะดีโนไวรัส 5 ที่ถูกตัดทอนโดยนักวิจัยชื่อ แฟรงค์ เกรแฮม

ในตอนแรก เซลล์ดูเหมือนจะมีความท้าทายในการเปลี่ยนแปลง อย่างไรก็ตาม หลังจากความพยายามอย่างต่อเนื่องหลายครั้ง การเจริญเติบโตของเซลล์เกิดขึ้นจากโคลนที่เปลี่ยนแปลงเพียงตัวเดียวที่แยกออกมา [1] การถ่ายโอนยีนของเซลล์ด้วยอะดีโนไวรัส 5 ทำให้เกิดการรวมยีน E1A และ E1B เข้าไปในจีโนมของเซลล์ ซึ่งป้องกันการตายของเซลล์และช่วยให้สามารถผลิตโปรตีนได้มากมาย ก่อนการทำให้เป็นอมตะ เซลล์ไตของทารกในครรภ์ยังไม่ได้รับการจำแนกอย่างเพียงพอ ดังนั้นชนิดของเซลล์ที่แท้จริงจึงไม่ทราบแน่ชัด

ไตของตัวอ่อนประกอบด้วยเซลล์เยื่อบุผิว, เซลล์เยื่อบุผิว, และเซลล์ไฟโบรบลาสต์ ดังนั้นเซลล์ HEK 293 น่าจะอยู่ในกลุ่มเซลล์เหล่านี้ อย่างไรก็ตาม mRNA และผลิตภัณฑ์ของยีนชี้ให้เห็นว่าพวกมันเป็นเซลล์ประสาท เป็นไปได้ว่าการเพิ่ม Ad5 อาจเปลี่ยนแปลงลักษณะของเซลล์และการแสดงออกของยีน เกร็ดความรู้: ตัวเลข "293" ใน HEK293 หมายถึงการทดลองครั้งที่ 293 ที่ Graham ดำเนินการ

เกร็ดความรู้: ตัวเลข "293" ใน HEK293 หมายถึงการทดลองครั้งที่ 293 ที่ Graham ดำเนินการ

ลักษณะของเซลล์ HEK293

• สัณฐานวิทยา
• ขนาดเซลล์
• จีโนมและจำนวนชุดโครโมโซม (จำนวนโครโมโซม)

เซลล์ HEK293 มีรูปร่างคล้ายกับเซลล์เยื่อบุผิว ไตของตัวอ่อนประกอบด้วยเซลล์ไฟโบรบลาสต์ เซลล์เยื่อบุหลอดเลือด และเซลล์เยื่อบุผิวเป็นหลัก ดังนั้น เซลล์ 293 จึงมีรูปร่างคล้ายกับเซลล์ชนิดใดชนิดหนึ่งในเซลล์เหล่านี้

ขนาดของเซลล์ HEK 293 อยู่ระหว่าง 11 ถึง 15 ไมโครเมตร ซึ่งอาจได้รับผลกระทบจากสภาพการเพาะเลี้ยง ในระหว่างการเพาะเลี้ยง เซลล์อาจปรากฏแบนเมื่อเจริญเติบโตบนพื้นผิว หรือมีลักษณะกลมเมื่ออยู่ในสภาพแขวนลอย เซลล์ HEK293 เป็นเซลล์ที่มีโครโมโซมน้อยกว่าปกติ (hypotriploid) และประมาณ 30% ของเซลล์ HEK293 มีจำนวนโครโมโซมที่เป็นค่ามัธยฐาน (modal ploidy) เท่ากับ 64 โครโมโซม แต่บางเซลล์อาจมีโครโมโซมมากกว่านั้น เซลล์เหล่านี้ยังมีโครโมโซม X สามชุด และชิ้นส่วนขนาด 4 กิโลเบสของอะดีโนไวรัส 5 ที่ถูกรวมเข้ากับโครโมโซมที่ 19

การเปรียบเทียบเซลล์ไลน์ HEK293 กับ HEK293T

อนุพันธ์หลายชนิดได้ถูกพัฒนาขึ้นจากเซลล์ HEK 293 ต้นกำเนิด เช่น อนุพันธ์เซลล์ 293 ที่พบได้ทั่วไปอย่าง HEK293T และ HEK293F เซลล์ HEK293T เป็นหนึ่งในสายพันธุ์ที่ถูกใช้อย่างแพร่หลายมากที่สุด และถูกสร้างขึ้นโดยการนำมิวแทนต์ของ SV40 T-antigen ที่ไวต่ออุณหภูมิมาใส่ในจีโนมของเซลล์ HEK 293 ดั้งเดิม การแสดงออกของ T-antigen ช่วยให้พลาสมิดที่มีจุดเริ่มต้นการจำลองแบบของ SV40 สามารถจำลองตัวเองได้เมื่อถูกถ่ายโอนเข้าสู่เซลล์ 293-T ส่งผลให้มีการผลิตโปรตีนรีคอมบิแนนท์เพิ่มขึ้น [2] สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับอนุพันธ์ของสายพันธุ์เซลล์ HEK รวมถึงการพัฒนาและลักษณะเฉพาะ โปรดอ้างอิงบทความปริทัศน์นี้

พื้นฐานการเพาะเลี้ยงเซลล์ HEK293: คู่มือแบบทีละขั้นตอน

เงื่อนไข

ข้อมูล

ระยะเวลาการเพิ่มจำนวนประชากรเป็นสองเท่า

ระยะเวลาในการเพิ่มจำนวนเป็นสองเท่าของเซลล์ไลน์ HEK293 อยู่ระหว่าง 24 ถึง 45 ชั่วโมง โดยมีค่าเฉลี่ยอยู่ที่ 30 ชั่วโมง

วัฒนธรรมที่เกาะติดหรือวัฒนธรรมแขวนลอย

เซลล์ HEK293 สามารถเพาะเลี้ยงได้ทั้งในรูปแบบเกาะติดและแบบแขวนลอย เซลล์ที่เกาะติดจะเจริญเติบโตเป็นชั้นเดียว ในขณะที่เซลล์ที่เพาะเลี้ยงแบบแขวนลอยจะเจริญเติบโตเป็นทรงกลม

ความหนาแน่นของการหว่านเมล็ด

แยกเซลล์เมื่อความหนาแน่นถึง 80-90% ในระยะการเจริญเติบโต แยกเซลล์โดยใช้ Accutase และเพาะเลี้ยงที่ความหนาแน่น 1 ถึง 4 x 104 เซลล์/ซม.2 ชั้นเซลล์จะหนาแน่นเต็มที่ภายใน 4 วัน ที่ความหนาแน่นในการเพาะเลี้ยง 1 x 104 เซลล์/ซม.2

อาหารเลี้ยงเชื้อ

เพาะเลี้ยงในอาหารเลี้ยงเซลล์ Eagle's Minimum Essential Medium (EMEM) ที่มี L-glutamine 2 มิลลิโมลาร์ และเซรั่มจากเลือดลูกวัว 10% (FBS) เปลี่ยนอาหารเลี้ยงเซลล์สัปดาห์ละสองครั้ง

เงื่อนไขการเจริญเติบโต (อุณหภูมิ, CO2)

เก็บไว้ในตู้ฟักที่มีความชื้นที่อุณหภูมิ 37 °C พร้อมกับการจ่าย CO2 5% เพื่อการเจริญเติบโตที่ดีที่สุด

การจัดเก็บ

เก็บในสถานะไอหรือของเหลวของไนโตรเจนเหลวเพื่อการเก็บรักษาระยะยาว หลีกเลี่ยงการเก็บในช่องแช่แข็งที่อุณหภูมิ -80 °C เนื่องจากอาจส่งผลต่อความมีชีวิตของเซลล์

กระบวนการแช่แข็งและตัวกลาง

ใช้วิธีแช่แข็งแบบช้าเพื่อรักษาคุณภาพที่ดีที่สุด แช่แข็งในสารละลายแช่แข็ง CM-1 หรือ CM-ACF ที่มีจำหน่ายจาก CLS

กระบวนการละลาย

ละลายเซลล์แช่แข็งในอ่างน้ำที่อุณหภูมิ 37 °C เป็นเวลา 1-2 นาที จนเหลือเพียงก้อนน้ำแข็งขนาดเล็ก ย้ายสารแขวนลอยเซลล์ไปยังหลอดปั่นเหวี่ยงและเติมอาหารเลี้ยงเซลล์ที่อุ่นไว้ล่วงหน้า แล้วปั่นเหวี่ยงเพื่อกำจัดส่วนประกอบของอาหารแช่แข็ง กลับสารแขวนลอยเซลล์ให้กระจายตัวในอาหารเลี้ยงเซลล์ใหม่ และเพาะเลี้ยงในสภาวะที่เหมาะสม

ระดับความปลอดภัยทางชีวภาพ

เซลล์ HEK293 ต้องการการจัดการในระดับความปลอดภัยทางชีวภาพระดับ 1

ซื้อเซลล์ HEK293 สำหรับการค้นพบของคุณ

สำหรับการวิจัยที่ล้ำสมัยของคุณ โปรดพิจารณาใช้เซลล์ HEK293 ของเรา ซึ่งเป็นที่รู้จักในด้านความหลากหลายในการศึกษาการแสดงออกของยีนและการพัฒนาวัคซีน รวมถึงสายพันธุ์อนุพันธ์ เช่น HEK293T, HEK293 ที่ปรับให้เหมาะสมกับการแขวนลอย, HEK293T/17, AAV-293 และ 2V6.11 ค้นพบเพิ่มเติมและยกระดับการทดลองของคุณด้วยการสำรวจผลิตภัณฑ์ของเราที่นี่

สายเซลล์ HEK293 ในการวิจัยและอุตสาหกรรม

การประยุกต์ใช้เซลล์ HEK293 มีความหลากหลายและมีความสำคัญอย่างมาก เซลล์เหล่านี้มักถูกใช้เป็นระบบสำหรับการแสดงออกและการผลิตโปรตีนรีคอมบิแนนท์ เนื่องจากมีต้นกำเนิดจากมนุษย์ โปรตีนที่ผลิตในเซลล์เหล่านี้จึงมีแนวโน้มที่จะมีความคล้ายคลึงกับโปรตีนธรรมชาติในมนุษย์ในแง่ของโครงสร้างและการทำงาน ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการประยุกต์ใช้ในทางการรักษา

นอกจากนี้ เซลล์ HEK293 มักถูกนำมาใช้ในการศึกษาหน้าที่และการควบคุมของยีน เนื่องจากสามารถรับ DNA ต่างประเทศได้ง่าย ทำให้เป็นแบบจำลองที่ยอดเยี่ยมสำหรับการดัดแปลงพันธุกรรม เซลล์เหล่านี้ยังมีบทบาทสำคัญในการผลิตอะดีโนไวรัสเวกเตอร์ ซึ่งใช้ในการบำบัดด้วยยีนและการพัฒนาวัคซีน รวมถึงการผลิตวัคซีนสำหรับ COVID-19 อย่างรวดเร็ว

การผลิตวัคซีนและโปรตีน: เซลล์ HEK 293 เหมาะสำหรับการผลิตโปรตีนและวัคซีนเพื่อการรักษาในปริมาณมาก สายพันธุ์เซลล์นี้ยังถูกนำไปใช้เพื่อสร้างเวกเตอร์ไวรัส เช่น เวกเตอร์อะดีโนแอโซซิเอทและอะดีโนไวรัส เมื่อไม่นานมานี้ เซลล์ HEK293 ได้ถูกนำมาใช้ในการผลิตโปรตีนรีคอมบิแนนท์ที่สำคัญ คือ เอริโทรโพเอติน (EPO)

การทดสอบยา: เซลล์ HEK293 ถูกใช้บ่อยในการทดสอบความเป็นพิษของยาและผลิตภัณฑ์ธรรมชาติ

การวิจัยมะเร็ง: เซลล์ 293 เป็นเซลล์ที่สามารถก่อให้เกิดเนื้องอกได้ และการเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีนที่สำคัญสามารถทำให้การเกิดเนื้องอกรุนแรงขึ้นในสายเซลล์นี้ได้ ดังนั้น สายเซลล์ 293 จึงถูกใช้บ่อยในงานวิจัยมะเร็งเพื่อทำความเข้าใจกลไกโมเลกุลพื้นฐานและการพัฒนายา

การศึกษาการทรานส์เฟคชัน: ทรานส์เฟคชันคือกระบวนการนำกรดนิวคลีอิกเข้าสู่เซลล์ และเซลล์ HEK293 มีความเหมาะสมเป็นพิเศษสำหรับกระบวนการนี้ รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับหัวข้อนี้จะอธิบายไว้ด้านล่าง

บทบาทของ HEK293 ในการผลิตวัคซีนและโปรตีน

ในการผลิตวัคซีน เซลล์ HEK293 มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาวัคซีนที่ใช้ไวรัสอะดีโนเป็นฐาน ความสามารถในการเจริญเติบโตในวัฒนธรรมแบบแขวนลอยทำให้กระบวนการผลิตสามารถขยายขนาดได้ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในการตอบสนองต่อความต้องการวัคซีนทั่วโลก นอกจากนี้ ต้นกำเนิดจากมนุษย์ยังให้ข้อได้เปรียบเหนือเซลล์ไลน์อื่น ๆ เนื่องจากสามารถทำการปรับเปลี่ยนหลังการแปลรหัสแบบเดียวกับมนุษย์ได้ ซึ่งช่วยให้วัคซีนที่ผลิตมีประสิทธิภาพทางชีวภาพ

ความหลากหลายของเซลล์ HEK293 ขยายไปถึงการผลิตโปรตีนที่ซับซ้อน รวมถึงแอนติบอดีชนิดโมโนโคลนอลและไบโอซิมิลาร์ ซึ่งใช้ในการรักษาโรคมะเร็ง โรคภูมิคุ้มกันทำลายตนเอง และภาวะอื่นๆ ความสามารถในการพับและดัดแปลงโปรตีนได้อย่างแม่นยำทำให้เซลล์เหล่านี้เป็นตัวเลือกที่ได้รับความนิยมในอุตสาหกรรมการผลิตโปรตีนรีคอมบิแนนท์

ทำไมเซลล์ HEK293 จึงถูกใช้ในการทรานส์เฟคชั่น?

การทรานส์เฟคชันคือกระบวนการนำกรดนิวคลีอิกเข้าสู่เซลล์ และเซลล์ HEK293 มีความเหมาะสมเป็นพิเศษสำหรับกระบวนการนี้ มีหลายเหตุผลที่ทำให้เซลล์ HEK293 เป็นที่นิยมสำหรับการทรานส์เฟคชัน:

1. ประสิทธิภาพการถ่ายโอนยีนสูง: เซลล์ HEK293 มีอัตราการดูดซึม DNA ต่างประเทศสูง ซึ่งสามารถอธิบายได้จากความสามารถในการแสดงออกของยีนไวรัสบางชนิดที่ช่วยส่งเสริมการเข้าสู่เซลล์ของ DNA
2. การเติบโตที่แข็งแกร่ง: เซลล์เหล่านี้เติบโตอย่างรวดเร็วและค่อนข้างง่ายต่อการดูแลรักษา ซึ่งเป็นประโยชน์สำหรับการทดลองที่ต้องการผลลัพธ์ที่รวดเร็วและเชื่อถือได้
3. ความสามารถในการปรับตัว: เซลล์ HEK293 สามารถเจริญเติบโตได้ในหลากหลายสภาพแวดล้อม รวมถึงการเพาะเลี้ยงแบบติดผนังหรือแบบแขวนลอย ซึ่งทำให้เหมาะสมสำหรับการผลิตโปรตีนในปริมาณมาก
4. สายเซลล์มนุษย์: ในฐานะสายเซลล์มนุษย์ พวกมันให้บริบททางชีวภาพที่เกี่ยวข้องมากขึ้นสำหรับชีววิทยาของมนุษย์ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในการวิจัยทางด้านการรักษา ที่การตอบสนองในเซลล์มนุษย์สามารถทำนายผลลัพธ์ในร่างกายได้
5. ความหลากหลาย: พวกมันสามารถผลิตโปรตีนที่มีการดัดแปลงหลังการแปลที่ซับซ้อน ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่จำเป็นสำหรับการทำงานของโปรตีนหลายชนิด โดยเฉพาะแอนติบอดีที่ใช้ในการรักษา 

โปรโตคอลวัฒนธรรมย่อย HEK293

สารรีเอเจนต์ที่จำเป็น

1. 1X ฟอสเฟตบัฟเฟอร์เกลือ (PBS)
2. 10% ไตรพซิน-PBS
3. ดีแอลเบคโค โมดิฟายด์ อีเกิลส์ มีเดีย (ดีเอ็มเอ็มอี)

ขั้นตอน

การเตรียมเซลล์

1. ตรวจสอบเซลล์ HEK ภายใต้กล้องจุลทรรศน์เพื่อให้แน่ใจว่าเซลล์มีความหนาแน่นประมาณ 90%
2. ทำความสะอาดสถานีทำงานโดยใช้เทคนิคปลอดเชื้อ และฆ่าเชื้อตู้ดูดควันด้วยแสงอัลตราไวโอเลต
3. เช็ดพื้นที่ทำงานด้วยเอทานอล 70%
4. อุ่นสารรีเอเจนต์ทั้งหมดในอ่างน้ำที่อุณหภูมิ 37°C ล่วงหน้า

การคำนวณเศษส่วนแบ่งและปริมาณเมล็ดพันธุ์

1. กำหนดสัดส่วนการแบ่ง โดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 1:5 ถึง 1:20
2. คำนวณปริมาตรสำหรับการดูดด้วยปิเปตโดยใช้สูตร: Vp = (S)(Vd)

ปริมาณสื่อและโปรโตคอลการแบ่งแยก

สำหรับการเพาะเลี้ยงเซลล์ ภาชนะที่แตกต่างกันต้องการปริมาณอาหารเลี้ยงเชื้อเฉพาะและมีพื้นที่การเจริญเติบโตที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น แผ่นเพาะเลี้ยงขนาด 6 หลุม มีพื้นที่เพาะเลี้ยง 4.67 ตารางเซนติเมตรต่อหลุม และต้องการอาหารเลี้ยงเชื้อประมาณ 2.5 มิลลิลิตร ในขณะที่แผ่นเพาะเลี้ยงขนาด 100 มิลลิเมตร มีพื้นที่เพาะเลี้ยง 55 ตารางเซนติเมตร ต้องการอาหารเลี้ยงเชื้อ 10 มิลลิลิตร กระบวนการแบ่งเซลล์เกี่ยวข้องกับการนำสื่อเก่าออก ล้างด้วย PBS บ่มด้วย Accutase ทำให้เป็นกลางด้วย DMEM ปั่นเหวี่ยง ละลายใหม่ในสื่อใหม่ จากนั้นจึงเพาะลงบนจานใหม่ สำหรับขั้นตอนและอัตราส่วนโดยละเอียดสำหรับภาชนะอื่น ๆ เช่น ฟลาสก์ขนาด 100 ซม^2 และจานขนาด 150 มม. กรุณาอ้างอิงจากแหล่งที่มาต้นฉบับ

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับเซลล์ HEK293

เซลล์ HEK293 เป็นเซลล์ที่ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งย่อมทำให้เกิดคำถามมากมายเกี่ยวกับลักษณะ ต้นกำเนิด และคุณสมบัติของเซลล์เหล่านี้ ด้านล่างนี้ เราจะสำรวจข้อสงสัยที่พบบ่อยบางประการเกี่ยวกับเซลล์ HEK293