Культура клітин ссавців: Основи та методи
Культура клітин ссавців є наріжним каменем біологічних досліджень, що дозволяє вченим вивчати клітини в контрольованому середовищі поза живими організмами. Цей процес включає виділення клітин з тканин, підтримання їх у ретельно контрольованих умовах і розмноження для різних експериментальних цілей. Культура клітин ссавців має вирішальне значення для розуміння клітинних процесів, механізмів розвитку захворювань і розробки нових методів лікування, в тому числі з використанням безсмертних клітинних ліній
Основні висновки:
- Клітини можна виділити з тканин за допомогою ферментативного розщеплення або методів культури експлантатів
- Первинні клітини мають обмежену тривалість життя, в той час, як іморталізовані клітинні лінії можуть проліферувати нескінченно довго
- Умови культивування, включаючи склад живильного середовища, мають вирішальне значення для виживання та проліферації клітин
- Клітини можна вирощувати в суспензії або у вигляді адгезивних культур, залежно від їх типу та дослідницьких потреб
- Найпоширеніші живильні середовища включають MEM, DMEM і RPMI 1640, кожне з яких призначене для певних типів клітин
- Типові умови росту включають температуру 37°C, 5% CO2 і відносну вологість 95%
- Альтернативні сироватки, такі як лізат тромбоцитів людини (hPL), все частіше використовуються для уникнення потенційних проблем із забрудненням
Методи виділення клітин
Процес створення культури клітин починається з виділення клітин з тканин. Для цього існує кілька методів, кожен з яких підходить для різних типів тканин і цілей дослідження. Для зразків крові виділення клітин є відносно простим, причому лейкоцити є основним об'єктом для культивування через їхню здатність до росту. Тверді тканини вимагають більш складних методів виділення. Один з поширених методів включає ферментативне травлення, коли ферменти, такі як колагеназа, трипсин або проназа, використовуються для розщеплення позаклітинного матриксу, вивільняючи окремі клітини в суспензію. Крім того, дослідники можуть використовувати метод культури експлантатів, коли невеликі шматочки тканини поміщають безпосередньо в живильне середовище, що дозволяє клітинам мігрувати і проліферувати. Вибір між цими методами часто залежить від конкретного типу тканини, бажаної клітинної популяції та мети експерименту. Важливо зазначити, що клітини, виділені безпосередньо з організму, називаються первинними і, за деякими винятками, такими як клітини, отримані з пухлин, зазвичай мають обмежену тривалість життя в культурі, перш ніж зазнають старіння
Основні продукти для культивування клітин ссавців
| Назва продукту | Номер продукту | Категорія | Застосування |
|---|---|---|---|
| ДМЕМ, w: 4,5 г/л Глюкоза, w: 4 мМ L-глутамін, w: 1,5 г/л NaHCO3, w: 1,0 мМ Піруват натрію | 820300a | Поживні середовища | Універсальне середовище для різних типів клітин ссавців |
| DMEM:Ham's F12 (1:1), w: 3,1 г/л Глюкоза, w: 1,6 мМ L-глутамін, w: 15 мМ HEPES, w: 1,0 мМ Піруват натрію, w: 1,2 г/л NaHCO3 | 820400a | Поживні середовища | Підходить для широкого спектру клітин ссавців, особливо епітеліальних клітин |
| RPMI 1640, w: 2,1 мМ стабільного глутаміну, w: 2,0 г/л NaHCO3 | 820700a | Поживні середовища | Зазвичай використовується для лімфоїдних клітин та гібридних клітинних ліній |
| Аккутаза | 830100 | Дисоціація клітин | М'який розчин для відокремлення клітин, що прилипли до поверхні |
| Заморожувальне середовище CM-1 | 800150 | Кріоконсервування | Для заморожування та тривалого зберігання клітин ссавців |
| Заморожувальне середовище CM-ACF, без сироватки | 800650 | Кріоконсервування | Безкомпонентне середовище для заморожування клітин |
| PBS | 860015 | Буферний розчин | Для відмивання клітин та підтримання балансу рН |
| Середовище для росту ендотеліальних клітин | 820731 | Спеціалізоване середовище | Оптимізоване для культивування ендотеліальних клітин |
| Тестування на мікоплазму | 900159 | Контроль якості | Необхідний для виявлення мікоплазмового забруднення в культурах |
| Аутентифікація клітинних ліній - людина | 900154 | Контроль якості | Перевіряє ідентичність клітинних ліній людини |
У цій таблиці представлено перелік основних продуктів для культивування клітин ссавців. Для ознайомлення з повним асортиментом продукції для культивування клітин, включаючи спеціалізовані середовища та реагенти, відвідайте нашу сторінку категорії " Середовища та реагенти ".
Accutase — це готовий до використання, стерильнофільтрований розчин для відокремлення клітин, розроблений як м'яка альтернатива трипсину/EDTA для дисоціації адгезивних клітин ссавців зі стандартного пластикового посуду для культивування тканин та поверхонь з адгезивним покриттям. Він поєднує протеолітичну та колагенолітичну активність ферментів у збалансованому сольовому розчині для забезпечення ефективної, але контрольованої дисоціації, зберігаючи білки на поверхні клітин та підтримуючи високу життєздатність після пасажування та швидке повторне прикріплення.
Формула Accutase базується на фосфатно-буферному розчині Дюльбекко (DPBS) з ЕДТА та феноловим червоним як візуальним індикатором рН. Ферменти мають нессавцеве та небактеріальне походження, що робить Accutase особливо придатним для досліджень стовбурових клітин, робочих процесів з вакцинами та будь-яких застосувань, де необхідно мінімізувати забруднення, похідні від тварин або мікроорганізмів. Розчин самоінгібується при 37 °C, тому після відокремлення не потрібні нейтралізуючі реагенти або середовища, що містять сироватку — клітини можна переносити безпосередньо у свіже середовище.
Основні характеристики
Готова до використання 1x стерильнофільтрована рідина – розведення або відновлення не потрібні
Комбінована протеолітична та колагенолітична активність ферментів для м'якого роз'єднання
Кожна партія стандартизована до визначеної активності дисоціації для забезпечення стабільності між партіями
Ферменти не походять від ссавців та бактерій
Автоінгібується при 37 °C – не потребує нейтралізуючого розчину
Створено на основі PBS Дульбекко з EDTA
Феноловий червоний включений як візуальний індикатор pH
pH 6,8–7,8
Типові застосування
Accutase м'яко дисоціює широкий спектр адгезивних та чутливих типів клітин, включаючи ембріональні стовбурові клітини людини (hESCs), індуковані плюрипотентні стовбурові клітини людини (iPSCs), нейральні стовбурові клітини, первинні нейрони та стандартні культивовані адгезивні лінії, такі як HeLa, HEK 293, CHO, MDCK, Vero, NIH/3T3, BHK-21 та A549. Типові випадки використання включають:
Рутинне субкультурування та пасажування адгезивних клітин ссавців
Делікатне роз'єднання окремих клітин hESCs, iPSCs та інших чутливих ліній
Підготовка зразків для проточної цитометрії та аналізу FACS
Аналіз маркерів клітинної поверхні, де важлива цілісність епітопу
Аналізи міграції, проліферації та апоптозу клітин
Аналізи стану спокою шляхом депривації сироватки та дослідження трансфекції онкогенів
Аналізи міграції пухлинних клітин та клітин нервового гребеня
Збільшення масштабів виробництва в робочих процесах біореакторів
Для рутинної роботи нанесіть приблизно 10 мл Accutase на 75 см2 поверхні культури та інкубуйте протягом 5–10 хвилин при кімнатній температурі. Оптимальний час інкубації слід визначати для кожної клітинної лінії окремо, і він не повинен перевищувати одну годину. Перед додаванням промийте клітинний шар розчином солі без Ca2+/Mg2+, таким як DPBS без кальцію та магнію, щоб видалити залишки сироватки та двовалентні катіони.
Поводження та зберігання
Зберігайте нерозкриту пляшку в замороженому стані при температурі -15 °C або нижче. Розморожуйте при кімнатній температурі або протягом ночі при температурі від +2 °C до +8 °C. Не розморожуйте Accutase у водяній бані при 37 °C, оскільки підвищені температури знижують активність ферменту. Після розморожування розчин можна зберігати до 2 місяців при температурі від +2 °C до +8 °C; не зберігайте при кімнатній температурі. Не розігрівайте реагент до 37 °C перед застосуванням – додавайте його безпосередньо до промитих клітин при кімнатній температурі. Для тривалого зберігання рекомендується розливати реагент у одноразові аліквоти, щоб уникнути багаторазових циклів розморожування. Завжди працюйте в асептичних умовах.
Якість
Виробляється відповідно до суворих стандартів якості. Кожна партія Accutase проходить стерильну фільтрацію та тестується на стерильність, рН, зовнішній вигляд та дисоціаційну активність, щоб забезпечити стабільну та відтворювану ефективність від партії до партії.
Технічні характеристики
Характеристики
Деталі
Тип продуктуРеагент для відокремлення/дисоціації клітин
ФорматСтерильнофільтрована рідина, готова до використання
Об'єм100 мл
Робоча концентрація1x (готова до використання)
Активність ферментуКомбінована протеолітична та колагенолітична
Походження ферментуНессавцевий та небактеріальний
Буферна системаPBS Дюльбекко з ЕДТА
Індикатор pHФеноловий червоний
Діапазон pH6,8 – 7,8
Зовнішній виглядПрозорий розчин від блідо-червоного до оранжевого кольору
Температура зберігання-15 °C або нижче
Стабільність після розморожуванняДо 2 місяців при температурі від +2 °C до +8 °C
Рекомендований об’єм для використання~10 мл на 75 см² поверхні культури
Типовий час інкубації5 – 10 хвилин при кімнатній температурі
Умови транспортуванняЗаморожено на сухому льоді
ПризначенняТільки для наукових досліджень та подальшого виробництва
Формула (склад на літр)
Компонент
Концентрація (мг/л)
Неорганічні солі
Хлорид натрію (NaCl)8000,00
Гідрофосфат натрію (Na2HPO4)1150,00
Хлорид калію (KCl)200,00
Дігідрофосфат калію (KH2PO4)200,00
Інші компоненти
EDTA · 4Na (тетранатрій EDTA)220,00
Феноловий червоний3,00
Запатентована суміш ферментів (протеолітична та колагенолітична активність)1x
Accutase є зареєстрованою торговою маркою компанії Innovative Cell Technologies, Inc.
Фосфатно-буферний розчин (PBS)
- це буферний розчин, який широко використовується в біологічних і хімічних дослідженнях. Він відіграє важливу роль у підтримці балансу рН та осмолярності під час різних експериментальних процедур, включаючи обробку тканин та культивування клітин. Наш буферний розчин PBS ретельно розроблений з використанням високочистих інгредієнтів для забезпечення стабільності та надійності в кожному експерименті. Осмолярність та концентрація іонів нашого PBS наближені до людського організму, що робить його ізотонічним та нетоксичним для більшості клітин.
Склад нашого розчину PBS
Наш розчин PBS
- це відрегульована за рівнем рН суміш фосфатних буферів надвисокої чистоти та фізіологічних розчинів. У 1-кратній робочій концентрації він містить
8000 мг/л хлориду натрію (NaCl)
200 мг/л хлориду калію (KCl)
1150 мг/л фосфат натрію двоосновний безводний (Na2HPO4)
200 мг/л фосфат калію одноосновний безводний (KH2PO4)
Цей склад забезпечує оптимальний рН та іонний баланс, що підходить для широкого спектру біологічних застосувань.
Застосування нашого розчину PBS
Наш розчин PBS ідеально підходить для різних застосувань у біологічних дослідженнях. Його ізотонічні та нетоксичні властивості роблять його придатним для розведення речовин і промивання клітинних контейнерів. Розчини PBS, що містять ЕДТА, ефективні для видалення прикріплених і злиплих клітин. Однак не слід додавати до PBS двовалентні метали, такі як цинк, оскільки це може призвести до випадання осаду. У таких випадках рекомендується використовувати буфери Good's. Крім того, наш розчин PBS є прийнятною альтернативою вірусному транспортному середовищу для транспортування та зберігання РНК-вірусів, включаючи SARS-CoV-2.
Контроль якості
Стерильно відфільтрований
Зберігання та термін придатності
Зберігати при температурі від +2°C до +25°C, в захищеному від світла місці.
Після відкриття зберігати при температурі від 2°C до 25°C і використати протягом 24 місяців.
Умови транспортування
Температура навколишнього середовища
Обслуговування
Зберігати в холодильнику при температурі від +2°C до +8°C у темряві. Уникайте заморожування та частого нагрівання до +37°C, оскільки це знижує якість продукту.
Не нагрівайте середовище вище 37°C і не використовуйте неконтрольовані джерела тепла, такі як мікрохвильові печі.
Якщо потрібно використати лише частину засобу, відберіть необхідну кількість і підігрійте його до кімнатної температури перед застосуванням.
Склад
Категорія
Компоненти
Концентрація (мг/л)
Солі
Калій хлористий
200
Калій фосфат одноосновний безводний
200
Натрій хлористий
8000
Натрій фосфат двоосновний безводний
1150
- це невеликі прокаріотичні організми, які занадто малі, щоб бути видимими під мікроскопом, і не можуть бути знищені звичайними антибіотичними реагентами. Мікоплазми можуть впливати на клітинний ріст, проліферацію і морфологію клітинних ліній, що може призвести до недостовірних результатів експериментів. Приблизно від 15 до 35% лабораторних клітинних культур заражені мікоплазмами. Тому рекомендується проводити частий контроль, щоб гарантувати відсутність мікоплазми в середовищі.
Метод аналізу
CLS пропонує як короткострокове, так і довгострокове тестування для виявлення мікоплазми. У першому випадку зразки тестуються одразу після надходження, тоді як у другому випадку ініціюється культура клітин і клітини тестуються через 14 днів культивування без антибіотиків. Тестування на мікоплазму проводиться за допомогою двоточкової системи виявлення за допомогою набору PlasmoTest™
- Mycoplasma Detection Kit (Invivogen) і Certus QC
- mycoADVANCED detection kit (Certus).
Зразки
Для проведення експрес-тесту, будь ласка, надайте мінімум 50 мкл клітинної суспензії, що містить 50 000 клітин. Клітинна суспензія може бути відправлена при температурі навколишнього середовища.
Для преміум-тесту, будь ласка, надайте мінімум 1 мільйон клітин у відповідному середовищі для заморожування, щоб забезпечити міцну і здорову культуру для культивування і подальшого тестування клітин. Будь ласка, відправляйте зразки на сухому льоду.
Будь ласка, заповніть форму зразка для тестування на мікоплазму і додайте її до відправки зразка.
Колориметричний репортерний аналіз
Цей тест є колориметричним аналізом на основі клітин. У присутності мікоплазми репортерна лінія клітин індукує сигнальний каскад, що викликає зміну кольору середовища з червоного на синій. Аналіз проводять у 96-лункових багатокамерних планшетах. Сигнали детектуються в мікропланшетному спектрофотометрі при 620-655 нм. Виявляються всі види мікоплазм і ахолеплазм, а також інші забруднювачі в культурі клітин, такі як бактерії.
Ізотермічна ампліфікація
Ізотермічна ампліфікація
- це швидкий і надійний тест, заснований на ізотермічній ампліфікації мікоплазмової ДНК в поєднанні з детекцією в реальному часі за допомогою ДНК-інтеркалюючого барвника. Тест здатний виявляти шість найпоширеніших видів мікоплазм, на які припадає понад 95% забруднень: M.orale, M.hyorhinis, M.arginini, M.fermentans, M.hominis та A.laidlawii. Завдяки гомології послідовностей будуть виявлені й інші види мікоплазм (M.pneumoniae, M.gallisepticum та M.synoviae). Щоб визначити, чи є зразок мікоплазмою позитивним або негативним, вивчають температуру плавлення (Tm).
Висновок: Ключова роль культури клітин ссавців у сучасних дослідженнях
Культура клітин ссавців зробила революцію в біологічних і медичних дослідженнях, надавши вченим потужні інструменти для вивчення складних клітинних процесів, механізмів захворювань і потенційних терапевтичних втручань. Від виділення первинних клітин до створення імморталізованих клітинних ліній - цей метод став невід'ємною частиною сучасного наукового інструментарію
Подорож культури клітин ссавців починається з ретельних методів ізоляції, проходить через ретельне підтримання клітин у спеціалізованих середовищах і завершується широким спектром застосувань у різних галузях науки. Будь то дослідження раку, розробка ліків або фундаментальна клітинна біологія, можливість вирощувати і маніпулювати клітинами ссавців in vitro відкрила безпрецедентні шляхи для наукових досліджень
Ключем до успіху культури клітин ссавців є ретельно контрольовані умови, в яких вони утримуються. Від складу поживних середовищ до точних параметрів навколишнього середовища в інкубаторах - кожен аспект оптимізовано так, щоб максимально наблизити клітини до природних умов існування. Така увага до деталей забезпечує надійність і відтворюваність експериментів, що є наріжним каменем належної наукової практики
Розвиток імморталізованих клітинних ліній, таких як широко використовувані клітини HeLa, ще більше розширив можливості клітинної культури. Ці клітинні лінії забезпечують стабільні, легкодоступні клітинні моделі, які прискорили дослідження в багатьох дисциплінах
Зазираючи в майбутнє, культура клітин ссавців продовжує розвиватися. Досягнення в техніці 3D-культивування, розробка органоїдів та використання хімічно визначених середовищ розширюють межі можливого в культурі клітин. Ці розробки обіцяють ще більше наблизити моделі in vitro до складності систем in vivo, що потенційно може зробити революцію у створенні ліків, персоналізованої медицини та нашому розумінні біології людини
На завершення, культура клітин ссавців залишається динамічним і важливим методом у медико-біологічних дослідженнях. Її подальше вдосконалення та застосування, безсумнівно, відіграватиме вирішальну роль у вирішенні деяких з найбільш актуальних питань біології та медицини, стимулюючи науковий прогрес на довгі роки вперед