פורסם: 2023 | נבדק לאחרונה: מאי 2026
תאי HEK293: אבן יסוד במחקר התאי ובביוטכנולוגיה המודרניים
תאי כליה עובריים אנושיים 293 (HEK293) הם קו תאים של כליה עובריים אנושיים שזכו לפופולריות רבה בקהילה המדעית בשל הרב-תכליתיות והשימושיות שלהם במגוון רחב של יישומים מחקריים. קו התאים הוקם בתחילת שנות ה-70 ומאז משמש לפיתוח חיסונים, מחקר סרטן, בדיקת תרופות והעברת אותות. פוסט זה בבלוג יבחן את כל ההיבטים של קו התאים HEK293, כולל מקורו, מידע על תרבית, יתרונות וחסרונות, יישומים ומשאבים.
- מדיום גידול
יש לגדל בתרבית במדיום מינימלי חיוני של איגל (EMEM) עם 2 מ"מ L-גלוטמין ו-10% סרום עגלי (FBS). יש להחליף את המדיום פעמיים בשבוע. - זמן הכפלה
זמן הכפלה של קו התאים HEK293 נע בין 24 ל-45 שעות, עם ממוצע של 30 שעות. - סוג גידול
אדוק - רמת בטיחות ביולוגית
BSL-2 - זמין מ
Cytion — הזמנת HEK293
תאי HEK293: מידע כללי ומקור
מהן תאי HEK293?
תאי HEK293 הם קו תאים של כליה עוברי אנושי שמקורו ברקמת הכליה של עובר אנושי שהופסק בהפלה יזומה, שהוריו אינם ידועים. התאים הוקמו על ידי ביולוג הולנדי בשם אלכס ואן דר אב בתחילת שנות ה-70. מאוחר יותר הם הונצחו באמצעות טרנספורמציה עם אדנו-וירוס 5 מקוצר על ידי החוקר פרנק גרהם.
בתחילה, נראה היה כי קשה לבצע טרנספורמציה בתאים. עם זאת, לאחר מאמצים רבים ורציפים, התרחשה צמיחת תאים משכפול בודד מבודד שעבר טרנספורמציה [1]. הטרנספקציה של התא עם אדנו-וירוס 5 הובילה לשילוב הגנים E1A ו-E1B בגנום התא, מה שמונע מוות תאי ומאפשר ייצור חלבונים בשפע. לפני ההפיכה לתאים נצחיים, תאי הכליה העוברית לא אופיינו כראוי, ולכן סוג התאים המדויק שלהם אינו ידוע.
כליות עובריות מורכבות מתאי אנדותל, אפיתל ופיברובלסטים, ולכן תאי HEK 293 שייכים ככל הנראה לקבוצות תאים אלה. עם זאת, ה-mRNA ותוצרי הגנים מצביעים על כך שמדובר בתאי עצב. ייתכן שהוספת Ad5 שינתה את הפנוטיפ התאי ואת ביטוי הגנים. עובדה מעניינת: המספר "293" ב-HEK293 מתייחס לניסוי ה-293 שביצע גרהם.
עובדה מעניינת: המספר "293" ב-HEK293 מתייחס לניסוי ה-293 שביצע גרהם.
מאפיינים של תאי HEK293
- מורפולוגיה
- גודל התא
- גנום ופלואידיות (מספר כרומוזומים)
לתאי HEK293 צורה הדומה לתאי אפיתל. הכליות העוברית מורכבות בעיקר מתאי פיברובלסט, תאי אנדותל ותאי אפיתל. לפיכך, תאי 293 דומים בצורתם לאחד מסוגי תאים אלה.
גודל תאי HEK 293 נע בין 11 ל-15 מיקרומטר, וניתן להשפיע עליו באמצעות תנאי התרבית. בתרבית, התאים עשויים להיראות שטוחים כאשר הם גדלים על משטח, או מעוגלים כאשר הם נמצאים בתמיסה. תאי HEK293 הם היפוטריפלואידים, וכ-30% מתאי HEK293 הם בעלי פלואידיות מודלית של 64 כרומוזומים, אך לחלק מהתאים יש אפילו יותר כרומוזומים. לתאים יש גם שלוש עותקים של כרומוזום X ושבריר של 4-kilobase של אדנו-וירוס 5 המשולב בכרומוזום 19.
השוואה בין קו התאים HEK293 לקו התאים HEK293T
נגזרו נגזרות רבות מתאי HEK 293 ההוריים, כגון נגזרות התאים הנפוצות 293: תאי HEK293T ו-HEK293F. תאי HEK293T הם אחד הנגזרים הנפוצים ביותר, ונוצרו על ידי שילוב מוטציה של אנטיגן T של SV40 הרגיש לטמפרטורה בגנום התא המקורי HEK 293. ביטוי האנטיגן T מאפשר שכפול פלסמידים עם מקור שכפול SV40 כאשר הם מועברים לתאי 293-T, מה שמוביל לייצור מוגבר של חלבונים רקומביננטיים [2]. למידע נוסף על נגזרות של קו תאי HEK, כולל התפתחותן ומאפייניהן, עיין במאמר סקירה זה.
יסודות תרבית תאי HEK293: מדריך צעד אחר צעד
תנאים
מידע
זמן הכפלת האוכלוסייה
זמן הכפלת האוכלוסייה של קו התאים HEK293 נע בין 24 ל-45 שעות, עם ממוצע של 30 שעות.
תרבויות צמודות או בתמיסה
ניתן לגדל תאי HEK293 הן בתרבית צמודה והן בתרבית תלויה. תאים צמודים גדלים כשכבה חד-תאית, בעוד שתרבית תלויה גדלה ככדורים.
צפיפות זריעה
יש לפצל את התאים ב-80-90% צפיפות במהלך שלב הגידול. יש לנתק את התאים באמצעות Accutase ולזרוע בצפיפות של 1 עד 4 x 104 תאים/סמ"ר. שכבה צפופה תיווצר תוך 4 ימים בצפיפות זריעה של 1 x 104 תאים/סמ"ר.
מדיום גידול
יש לגדל בתרבית Eagle's Minimum Essential Medium (EMEM) עם 2 mM L-glutamine ו-10% סרום עגלי (FBS). יש להחליף את התרבית פעמיים בשבוע.
תנאי גידול (טמפרטורה, CO2)
יש לשמור באינקובטור לח ב-37 °C עם אספקת CO2 של 5% לצורך גידול מיטבי.
אחסון
יש לאחסן בשלב האדי או הנוזלי של חנקן נוזלי לשמירה לטווח ארוך. יש להימנע מאחסון במקפיא בטמפרטורה של -80 °C, מכיוון שהדבר עלול לפגוע בכושר ההישרדות של התאים.
תהליך הקפאה ומדיום
יש להשתמש בשיטת הקפאה איטית לשמירה מיטבית. יש להקפיא במדיום הקפאה CM-1 או CM-ACF הזמין מ-CLS.
תהליך ההפשרה
הפשיר תאים קפואים באמבט מים בטמפרטורה של 37 °C למשך 1-2 דקות, עד שיישאר גוש קרח קטן. העבר את תמיסת התאים למבחנת צנטריפוגה והוסף מדיום גידול שחומם מראש, ולאחר מכן צנטריפוג כדי להסיר את מרכיבי מדיום ההקפאה. ערבב מחדש את משקע התאים במדיום טרי וגדל בתנאים אופטימליים.
רמת בטיחות ביולוגית
תאי HEK293 דורשים טיפול ברמת בטיחות ביולוגית 1.
רכשו תאי HEK293 למחקריכם
לצורך המחקר פורץ הדרך שלכם, שקלו את תאי HEK293 שלנו, הידועים בגמישותם במחקרי ביטוי גנים ובפיתוח חיסונים, וכן נגזרות כגון HEK293T, HEK293 המותאמים לתרבית בתמיסה, HEK293T/17, AAV-293 ו-2V6.11. גלו עוד ושפרו את הניסויים שלכם על ידי עיון במגוון המוצרים שלנו כאן.
קו התאים HEK293 במחקר ובתעשייה
לתאי HEK293 יש שימושים מגוונים וחשובים. הם משמשים לעתים קרובות כמערכת לביטוי וייצור של חלבונים רקומביננטיים. מכיוון שמקורם בבני אדם, החלבונים המיוצרים בתאים אלה נוטים להיות דומים יותר למקביליהם הטבעיים בבני אדם מבחינת מבנה ותפקוד, דבר שהוא חיוני ליישומים טיפוליים.
יתר על כן, תאי HEK293 משמשים לעתים קרובות במחקר של תפקוד ורגולציה גנטית, מכיוון שהם קולטים בקלות DNA זר, מה שהופך אותם למודל מצוין למניפולציה גנטית. תאים אלה ממלאים תפקיד קריטי גם בייצור וקטורים אדנו-ויראליים, המשמשים בטיפול גנטי ובפיתוח חיסונים, כולל ייצור מהיר של חיסונים ל-COVID-19.
ייצור חיסונים וחלבונים: תאי HEK 293 מתאימים לייצור חלבונים וחיסונים טיפוליים בקנה מידה גדול. קו התאים משמש גם ליצירת וקטורים נגיפיים כגון וקטורים אדנו-אסוציאטיביים ואדנו-ויראליים. לאחרונה, תאי HEK293 שימשו לייצור חלבון רקומביננטי חיוני, אריתרופואטין (EPO).
בדיקת תרופות: תאי HEK293 משמשים לעתים קרובות לבדיקת הרעילות של תרופות ומוצרים טבעיים.
מחקר סרטן: תאי 293 הם תאים ממאירים, ושינויים קריטיים בביטוי גנים עלולים להחמיר את התפתחות הגידול בקו תאים זה. לכן, קו התאים 293 משמש לעתים קרובות במחקרי סרטן להבנת המנגנונים המולקולריים הבסיסיים ולפיתוח תרופות.
מחקרי טרנספקציה: טרנספקציה היא תהליך של החדרת חומצות גרעין לתאים, ותאי HEK293 מתאימים במיוחד לתהליך זה. מידע נוסף בנושא זה מוסבר להלן.
תפקידו של HEK293 בייצור חיסונים וחלבונים
בייצור חיסונים, תאי HEK293 מילאו תפקיד מכריע בפיתוח חיסונים מבוססי אדנו-וירוס. יכולתם לגדול בתרבויות תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי תאי בנוסף, מקורם האנושי מספק יתרון על פני קווי תאים אחרים, שכן הם יכולים לבצע שינויים פוסט-תרגומיים הדומים לאלה של בני אדם, מה שמבטיח את היעילות הביולוגית של החיסונים המיוצרים.
הגמישות של תאי HEK293 משתרעת על ייצור חלבונים מורכבים, כולל נוגדנים מונוקלונליים ותרופות ביו-דומות, המשמשים לטיפול בסרטן, במחלות אוטואימוניות ובמצבים רפואיים אחרים. היכולת שלהם לקפל ולשנות חלבונים בצורה מדויקת הופכת אותם לבחירה המועדפת בתעשיית ייצור החלבונים הרקומביננטיים.
מדוע משתמשים בתאי HEK293 לצורך טרנספקציה?
טרנספקציה היא תהליך של החדרת חומצות גרעין לתאים, ותאי HEK293 מתאימים במיוחד לתהליך זה. ישנן מספר סיבות לכך שתאי HEK293 מועדפים לטרנספקציה:
- יעילות טרנספקציה גבוהה: לתאי HEK293 יש קצב קליטה גבוה של DNA זר, מה שניתן לייחס ליכולתם לבטא גנים נגיפיים מסוימים המסייעים לכניסת ה-DNA לתא.
- צמיחה חזקה: תאים אלה צומחים במהירות וקל יחסית לתחזק אותם, דבר המהווה יתרון בניסויים הדורשים תוצאות מהירות ואמינות.
- יכולת הסתגלות: ניתן לגדל תאי HEK293 במגוון תנאים, כולל תרבויות צמודות או בתמיסה, מה שהופך אותם למתאימים לייצור חלבונים בקנה מידה גדול.
- קו תאים אנושי: כקו תאים אנושי, הם מספקים הקשר ביולוגי רלוונטי יותר לביולוגיה האנושית, דבר החשוב במיוחד במחקר טיפולי שבו התגובה בתאים אנושיים מנבאת תוצאות in vivo.
- רב-תכליתיות: הם מסוגלים לייצר חלבונים עם שינויים פוסט-תרגומיים מורכבים, תכונה שהיא חיונית לתפקודם של חלבונים רבים, במיוחד נוגדנים טיפוליים.
פרוטוקול תרבית משנה של HEK293
חומרים נדרשים
- תמיסת מלח מאוזנת בזרחן (PBS) 1X
- 10% טריפסין-PBS
- מדיום איגל של דולבקו (DMEM)
הליך
הכנת התאים
- בדקו את תאי ה-HEK תחת מיקרוסקופ כדי לוודא שהם מכוסים בכ-90%.
- יש לנקות את עמדת העבודה בטכניקות ספטיות ולעקר את מכסה המנדף באמצעות אור UV.
- יש לנגב את משטח העבודה באתנול 70%.
- חממו מראש את כל הריאגנטים באמבט מים בטמפרטורה של 37°C.
חישוב יחס החלוקה וכמות הזרעים
- קבעו את חלק הפיצול, בדרך כלל בין 1:5 ל-1:20.
- חישוב הנפח לפיפטה באמצעות הנוסחה: Vp = (S)(Vd).
נפחי מדיה ופרוטוקולי חלוקה
לצורך תרבית תאים, כלי קיבול שונים דורשים נפחי מדיה ספציפיים ויש להם אזורי גידול ייחודיים. לדוגמה, לצלחת עם 6 שקעים יש שטח גידול של 4.67 סמ"ר לכל שקע והיא זקוקה לכ-2.5 מ"ל של מדיה, בעוד שלצלחת בקוטר 100 מ"מ יש שטח גידול של 55 סמ"ר, הדורש 10 מ"ל של מדיה. תהליך חלוקת התאים כרוך בהסרת התרבית הישנה, שטיפה ב-PBS, דגירה עם Accutase, נטרול עם DMEM, צנטריפוגה, השרייה מחדש בתרבית חדשה, ולאחר מכן זריעה על צלחת חדשה. לפרטים על השלבים והיחסים עבור כלי קיבול אחרים, כגון צלחות של 100 סמ"ר וצלחות של 150 מ"מ, אנא עיינו במקור המקורי.
יתרונות ומגבלות של קו התאים HEK293
לתאי HEK293 יש מאפיינים ייחודיים שהופכים אותם לאטרקטיביים למחקר ולייצור חלבונים.
יתרונות
- ייצור גבוה של חלבונים רקומביננטיים: תאי HEK293 יכולים לייצר כמויות גדולות של חלבונים רקומביננטיים עם שינויים פוסט-תרגומיים מורכבים.
- טרנספקציה גמישה: תאים אלה יעילים ביותר למחקרי טרנספקציה וניתן לבצע בהם טרנספקציה ביעילות באמצעות שיטות פיזיקליות וכימיות שונות.
- ניתוח ביטוי גנים: בזכות היכולת שלהם לעבור טרנספקציה ביעילות, ניתן להשתמש בתאי HEK293 לניתוח ביטוי גנים זמני ויציב כאחד.
- שחזור תוצאות: תאי HEK293 מספקים תוצאות עקביות, אמינות וניתנות לשחזור, מה שהופך אותם לבחירה פופולרית במעבדות מחקר.
חסרונות של קו התאים HEK293
- זיהום חיידקי: הסיכון לזיהום חיידקי הוא אתגר נפוץ בגידול קווי תאים, כולל תאי HEK293. זיהומים חיידקיים עלולים לשנות את רמת ה-pH של מצעי הגידול, לגרום לעכירות, ולהשפיע על צורת התאים, משך הגידול וביטוי הגנים. כדי למנוע זיהום, יש לשמור בקפדנות על תנאי גידול תאים סטריליים.
- זיהום נגיפי: תאי HEK293, כמו קווי תאים אנושיים אחרים, רגישים למחלות נגיפיות אנושיות. זיהומים אלה ניתנים לזיהוי רק באמצעות בדיקת PCR ואינם נראים לעין בקלות.
- תקופת התרבית: למרות שקו התאים HEK293 הוא בלתי מתכלה, תקופות תרבית ממושכות עלולות לפגוע בהדרגה בבריאות התאים ולהשפיע על ביטוי גנים, על יכולת השחזור ועל צמיחת התאים. כדי לשמור על תרבית בריאה, מומלץ להגביל את מספר המעברים ל-20 או פחות.
סקירת משאבים ל-HEK293: פרוטוקולים, סרטונים ועוד
תאי HEK293 הם קו תאים נפוץ ונחקר היטב, מה שמוביל למגוון משאבים לתחזוקתם וגידולם. כאן, אנו מדגישים כמה משאבים ללמידה על פרוטוקולי תרבית תאי HEK293:
- חלוקת תאי HEK ותחזוקתם: אתר חינוכי עם מידע רב על תאי HEK293. האתר מתאר את פרוטוקול התרבית המשנית והזריעה עבור קו תאים זה.
- תאי HEK293: קישור לאתר זה יספק את כל המידע שפורסם בנוגע לתנאי תרבית התאים, מצעי הגידול ופרוטוקולי הפיצול.
סרטונים הקשורים לקו התאים HEK293
קיימים סרטונים חינוכיים רבים בנושא פרוטוקולים של תרבית משנה, זריעה וטרנספקציה של תאי HEK293.
- ביטוי זמני באמצעות תאי 293: סרטון חינוכי זה מתאר את הרעיון הבסיסי של ניתוח ביטוי זמני בתאי HEK293 באמצעות איורים.
- פיצול תאי HEK293: סרטון זה מציג את פרוטוקול התרבית המשנית המלא עבור קו התאים HEK293.
שחררו את הפוטנציאל של המחקר שלכם עם תאי HEK293! יש לנו את כל המידע הדרוש לכם כדי להתחיל, אז למה לחכות? עשו את הבחירה החכמה והזמינו מאיתנו עוד היום כדי לחוות את היתרונות של שימוש בקו תאים מדהים זה במחקר שלכם!
שאלות נפוצות אודות תאי HEK293
תאי HEK293 נמצאים בשימוש נרחב במחקר מדעי, מה שמעורר באופן טבעי שאלות רבות אודות טבעם, מקורם ומאפייניהם. להלן נבחן כמה מהשאלות הנפוצות ביותר.
רשימת מקורות
- Lin, Y.-C., et al., דינמיקת הגנום של שושלת תאי הכליה העובריים האנושיים 293 בתגובה למניפולציות בביולוגיה התאית. Nature communications, 2014. 5(1): עמ' 4767.
- Tan, E., et al., שושלת תאי HEK293 כפלטפורמה לייצור חלבונים רקומביננטיים ווקטורים נגיפיים. Frontiers in bioengineering and biotechnology, 2021: עמ' 1288.
- Pulix, M., et al., אפיון מולקולרי של תאי HEK293 כמפעלי תאים רב-תכליתיים מתפתחים. Current Opinion in Biotechnology, 2021. 71: עמ' 18-24.
- Alvim, R.G., I. Itabaiana Jr, ו-L.R. Castilho, חלקיקים דמויי נגיף זיקה (VLPs): קווי תאים יציבים ותהליכי זרימה רציפים כפלטפורמה פוטנציאלית חדשה לייצור חיסונים. Vaccine, 2019. 37(47): עמ' 6970-6977.
- Schwarz, H., et al., ביו-ריאקטור בקנה מידה קטן תומך בתרבית זלוף תאי HEK293 בצפיפות גבוהה לייצור אריתרופואטין רקומביננטי. Journal of biotechnology, 2020. 309: עמ' 44-52.
- Liu, X., et al., השפעות ננו-טוקסיות של חלקיקי כסף ננומטריים על תאי HEK-293 נורמליים בהשוואה לקו תאים סרטני HeLa. International journal of nanomedicine, 2021. 16: עמ' 753.
- פטרה, ב' ואח', פיפר בטלה: סינתזה מוגברת של חלקיקי זהב ננומטריים והערכת הציטוטוקסיות שלהם במבחנה על תאי HeLa ו-HEK293. Journal of Cluster Science, 2020. 31: עמ' 133-145.
- Stepanenko, A. ו-V. Dmitrenko, HEK293 בביולוגיה תאית ובמחקר הסרטן: פנוטיפ, קריוטיפ, יכולת גידול, והתפתחות גנום-פנוטיפ המושרה על ידי לחץ. Gene, 2015. 569(2): עמ' 182-190.