Văn hóa tế bào động vật có vú: Nguyên lý cơ bản và kỹ thuật
Văn hóa tế bào động vật có vú là một kỹ thuật cơ bản trong nghiên cứu sinh học, cho phép các nhà khoa học nghiên cứu tế bào trong môi trường được kiểm soát bên ngoài cơ thể sống. Quá trình này bao gồm tách tế bào khỏi mô, duy trì chúng trong điều kiện được kiểm soát cẩn thận và nhân giống chúng cho các mục đích thí nghiệm khác nhau. Văn hóa tế bào động vật có vú là yếu tố quan trọng để hiểu các quá trình tế bào, cơ chế bệnh tật và phát triển các liệu pháp mới, bao gồm cả những liệu pháp sử dụng dòng tế bào bất tử
Điểm chính:
- Tế bào có thể được tách ra từ mô bằng phương pháp tiêu hóa enzym hoặc nuôi cấy mô
- Tế bào nguyên thủy có tuổi thọ giới hạn, trong khi dòng tế bào bất tử có thể nhân lên vô hạn
- Điều kiện nuôi cấy, bao gồm thành phần của môi trường nuôi cấy, là yếu tố quan trọng cho sự sống còn và nhân lên của tế bào
- Tế bào có thể được nuôi cấy trong môi trường lơ lửng hoặc bám dính, tùy thuộc vào loại tế bào và nhu cầu nghiên cứu
- Các môi trường nuôi cấy phổ biến bao gồm MEM, DMEM và RPMI 1640, mỗi loại được thiết kế riêng cho các loại tế bào cụ thể
- Điều kiện nuôi cấy điển hình bao gồm nhiệt độ 37°C, 5% CO2 và độ ẩm tương đối 95%
- Các chất thay thế huyết thanh như dịch lysate tiểu cầu người (hPL) ngày càng được sử dụng để tránh các vấn đề tiềm ẩn về nhiễm khuẩn
Các kỹ thuật tách tế bào
Quá trình thiết lập một dòng tế bào bắt đầu bằng việc tách tế bào từ mô. Có nhiều phương pháp để thực hiện điều này, mỗi phương pháp phù hợp với các loại mô và mục tiêu nghiên cứu khác nhau. Đối với mẫu máu, việc tách tế bào tương đối đơn giản, với tế bào bạch cầu là đối tượng chính cho việc nuôi cấy do khả năng phát triển của chúng. Mô rắn đòi hỏi các kỹ thuật tách chiết phức tạp hơn. Một phương pháp phổ biến là tiêu hóa enzym, trong đó các enzym như collagenase, trypsin hoặc pronase được sử dụng để phân hủy ma trận ngoại bào, giải phóng các tế bào riêng lẻ vào dung dịch. Ngoài ra, các nhà nghiên cứu có thể áp dụng phương pháp nuôi cấy mô ghép, trong đó các mảnh mô nhỏ được đặt trực tiếp vào môi trường nuôi cấy, cho phép các tế bào di chuyển ra ngoài và phát triển. Lựa chọn giữa các phương pháp này thường phụ thuộc vào loại mô cụ thể, quần thể tế bào mong muốn và mục đích sử dụng thí nghiệm. Cần lưu ý rằng các tế bào được tách trực tiếp từ cơ thể được gọi là tế bào nguyên thủy và, với một số ngoại lệ như tế bào từ khối u, thường có tuổi thọ giới hạn trong nuôi cấy trước khi trải qua quá trình lão hóa
Sản phẩm thiết yếu cho nuôi cấy tế bào động vật có vú
| Tên sản phẩm | Số sản phẩm | Danh mục | Ứng dụng |
|---|---|---|---|
| DMEM, chứa: 4,5 g/L glucose, chứa: 4 mM L-glutamine, chứa: 1,5 g/L NaHCO₃, chứa: 1,0 mM natri pyruvate | 820300a | Dung dịch nuôi cấy | Môi trường nuôi cấy đa năng cho các loại tế bào động vật có vú khác nhau |
| DMEM:Ham's F12 (1:1), w: 3,1 g/L Glucose, w: 1,6 mM L-Glutamine, w: 15 mM HEPES, w: 1,0 mM Natri pyruvate, w: 1,2 g/L NaHCO₃ | 820400a | Dung dịch nuôi cấy | Phù hợp cho nhiều loại tế bào động vật có vú, đặc biệt là tế bào biểu mô |
| RPMI 1640, chứa: 2.1 mM glutamine ổn định, chứa: 2.0 g/L NaHCO3 | 820700a | Dung dịch nuôi cấy | Thường được sử dụng cho các tế bào lympho và dòng tế bào lai |
| Accutase | 830100 | Dung dịch tách tế bào | Dung dịch tách tế bào nhẹ nhàng cho tế bào bám dính |
| Dung dịch đông lạnh CM-1 | 800150 | Bảo quản đông lạnh | Dùng để đông lạnh và bảo quản lâu dài tế bào động vật có vú |
| Dung dịch đông lạnh CM-ACF, không chứa huyết thanh | 800650 | Bảo quản lạnh | Dung dịch không chứa thành phần động vật cho việc đông lạnh tế bào |
| PBS | 860015 | Dung dịch đệm | Dùng để rửa tế bào và duy trì cân bằng pH |
| Dung dịch nuôi cấy tế bào nội mô | 820731 | Dung dịch chuyên dụng | Được tối ưu hóa cho việc nuôi cấy tế bào nội mô |
| Kiểm tra Mycoplasma | 900159 | Kiểm soát chất lượng | Cần thiết để phát hiện sự nhiễm mycoplasma trong các mẫu nuôi cấy |
| Xác thực dòng tế bào - Người | 900154 | Kiểm soát chất lượng | Xác minh danh tính của dòng tế bào người |
Bảng này đại diện cho một số sản phẩm thiết yếu cho nuôi cấy tế bào động vật có vú. Để xem toàn bộ danh mục sản phẩm nuôi cấy tế bào của chúng tôi, bao gồm các loại môi trường và hóa chất chuyên dụng, vui lòng truy cập trang danh mục Môi trường và Hóa chất của chúng tôi.
- Dung dịch tách tế bào
- Một giải pháp nhẹ nhàng thay thế cho trypsin
Accutase là một dung dịch tách tế bào đang cách mạng hóa ngành nuôi cấy tế bào. Đây là hỗn hợp của các enzyme proteolytic và collagenolytic, mô phỏng tác dụng của trypsin và collagenase. Khác với trypsin, Accutase không chứa bất kỳ thành phần nào từ động vật có vú hoặc vi khuẩn và nhẹ nhàng hơn nhiều đối với tế bào, khiến nó trở thành giải pháp lý tưởng cho việc tách tế bào thường xuyên khỏi dụng cụ nuôi cấy tế bào tiêu chuẩn và dụng cụ có lớp phủ bám dính. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về lợi ích và ứng dụng của Accutase cũng như cách nó đang thay đổi cục diện trong lĩnh vực nuôi cấy tế bào.
Lợi ích của Accutase
Accutase có nhiều ưu điểm so với các dung dịch trypsin truyền thống. Thứ nhất, nó có thể được sử dụng bất cứ khi nào cần tách tế bào bám dính một cách nhẹ nhàng và hiệu quả, khiến nó trở thành sự thay thế trực tiếp cho trypsin. Thứ hai, Accutase hoạt động rất tốt trên tế bào gốc phôi và tế bào gốc thần kinh, và đã được chứng minh là duy trì khả năng sống sót của các tế bào này sau khi truyền. Thứ ba, Accutase bảo tồn hầu hết các epitope cho phân tích cytometry dòng chảy sau đó, làm cho nó lý tưởng cho phân tích dấu hiệu bề mặt tế bào.
Ngoài ra, Accutase không cần trung hòa khi truyền tế bào bám dính. Việc thêm môi trường nuôi cấy sau khi tế bào được chia tách sẽ làm loãng Accutase, khiến nó không còn khả năng tách tế bào. Điều này loại bỏ bước vô hiệu hóa và tiết kiệm thời gian cho kỹ thuật viên nuôi cấy tế bào. Cuối cùng, Accutase không cần chia nhỏ, và một chai có thể bảo quản ổn định trong tủ lạnh trong 2 tháng.
Ứng dụng của Accutase
Accutase là sự thay thế trực tiếp cho dung dịch trypsin và có thể được sử dụng để chuyển dòng tế bào. Ngoài ra, Accutase hoạt động tốt khi tách tế bào để phân tích nhiều dấu hiệu bề mặt tế bào bằng cytometry dòng chảy và phân loại tế bào. Các ứng dụng khác sau khi xử lý bằng Accutase bao gồm phân tích dấu hiệu bề mặt tế bào, thử nghiệm tăng trưởng virus, tăng sinh tế bào, thử nghiệm di chuyển tế bào ung thư, chuyển dòng tế bào thường xuyên, mở rộng quy mô sản xuất (bioreactor) và cytometry dòng chảy.
Thành phần của Accutase
Accutase không chứa thành phần động vật có vú hoặc vi khuẩn và là hỗn hợp enzyme tự nhiên có hoạt tính proteolytic và collagenolytic. Nó được bào chế ở nồng độ thấp hơn nhiều so với trypsin và collagenase, khiến nó ít độc hại và nhẹ nhàng hơn, nhưng vẫn hiệu quả tương đương.
Hiệu quả của Accutase
Accutase đã được chứng minh là hiệu quả trong việc tách các tế bào nguyên phát và tế bào gốc, đồng thời duy trì độ sống cao của tế bào so với các enzyme có nguồn gốc động vật như trypsin. 100% tế bào được thu hồi sau 10 phút, và không có hại khi để tế bào trong Accutase lên đến 45 phút, nhờ vào quá trình tự phân hủy của Accutase.
Tóm lại
Tóm lại, Accutase là một giải pháp mạnh mẽ đang thay đổi cách tiếp cận trong nuôi cấy tế bào. Với tính chất nhẹ nhàng, hiệu quả và đa năng, Accutase là lựa chọn lý tưởng thay thế cho trypsin. Nếu bạn đang tìm kiếm một giải pháp đáng tin cậy và hiệu quả cho việc tách tế bào, Accutase chính là giải pháp dành cho bạn.
Dung dịch đệm phosphate (PBS) là một dung dịch đệm được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu sinh học và hóa học. Nó đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì cân bằng pH và áp suất thẩm thấu trong các quy trình thí nghiệm khác nhau, bao gồm xử lý mô và nuôi cấy tế bào. Dung dịch PBS của chúng tôi được pha chế cẩn thận với các thành phần có độ tinh khiết cao để đảm bảo tính ổn định và độ tin cậy trong mọi thí nghiệm. Độ thẩm thấu và nồng độ ion của dung dịch PBS của chúng tôi tương tự như của cơ thể người, khiến nó trở thành dung dịch đẳng trương và không độc hại đối với hầu hết các tế bào.
Thành phần của dung dịch PBS của chúng tôi
Dung dịch PBS của chúng tôi là hỗn hợp được điều chỉnh pH của các dung dịch đệm phosphate và dung dịch muối có độ tinh khiết cao. Ở nồng độ làm việc 1X, nó chứa:
8000 mg/L Natri clorua (NaCl)
200 mg/L Kali clorua (KCl)
1150 mg/L Natri photphat dibasic khan (Na₂HPO₄)
200 mg/L Phosphat kali monobasic khan (KH₂PO₄)
Công thức này đảm bảo pH và cân bằng ion tối ưu, phù hợp cho nhiều ứng dụng sinh học khác nhau.
Ứng dụng của dung dịch PBS của chúng tôi
Dung dịch PBS của chúng tôi là lựa chọn lý tưởng cho nhiều ứng dụng trong nghiên cứu sinh học. Tính chất đẳng trương và không độc hại của nó khiến nó phù hợp cho việc pha loãng chất và rửa container tế bào. Dung dịch PBS chứa EDTA hiệu quả trong việc tách các tế bào bám dính và kết tụ. Tuy nhiên, không nên thêm các kim loại hai giá như kẽm vào PBS, vì điều này có thể gây kết tủa. Trong trường hợp này, các đệm Good's được khuyến nghị. Ngoài ra, dung dịch PBS của chúng tôi là một lựa chọn thay thế chấp nhận được cho môi trường vận chuyển virus trong việc vận chuyển và lưu trữ virus RNA, bao gồm SARS-CoV-2.
Kiểm soát chất lượng
Lọc vô trùng
Bảo quản và thời hạn sử dụng
Bảo quản ở nhiệt độ từ +2°C đến +25°C, tránh ánh sáng.
Sau khi mở, bảo quản ở nhiệt độ từ 2°C đến 25°C và sử dụng trong vòng 24 tháng.
Điều kiện vận chuyển
Nhiệt độ môi trường
Bảo quản
Bảo quản trong tủ lạnh ở nhiệt độ từ +2°C đến +8°C trong điều kiện tối. Tránh đông lạnh và làm ấm thường xuyên lên +37°C, vì điều này làm giảm chất lượng sản phẩm.
Không làm nóng môi trường vượt quá 37°C hoặc sử dụng các nguồn nhiệt không kiểm soát như lò vi sóng.
Nếu chỉ sử dụng một phần môi trường, hãy lấy lượng cần thiết và làm ấm đến nhiệt độ phòng trước khi sử dụng.
Thành phần
Loại
Thành phần
Nồng độ (mg/L)
Muối
Kali clorua
200
Kali photphat monobasic khan
200
Clorua natri
8000
Natri photphat dibasic khan
1150
Phương pháp phân tích
CLS cung cấp cả xét nghiệm ngắn hạn và dài hạn để phát hiện mycoplasma. Trong xét nghiệm ngắn hạn, mẫu được kiểm tra ngay sau khi nhận, trong khi xét nghiệm dài hạn yêu cầu khởi động nuôi cấy tế bào và kiểm tra sau 14 ngày nuôi cấy không sử dụng kháng sinh. Xét nghiệm mycoplasma được thực hiện bằng hệ thống phát hiện hai điểm, sử dụng cả bộ kit phát hiện mycoplasma PlasmoTest™ (Invivogen) và bộ kit phát hiện mycoADVANCED Certus QC (Certus).
Mẫu
Đối với xét nghiệm nhanh, vui lòng cung cấp tối thiểu 50 µl dung dịch tế bào chứa 50.000 tế bào. Dung dịch tế bào có thể được vận chuyển ở nhiệt độ phòng.
Đối với xét nghiệm cao cấp, vui lòng cung cấp tối thiểu 1 triệu tế bào trong môi trường đông lạnh phù hợp để đảm bảo môi trường nuôi cấy khỏe mạnh và ổn định cho quá trình nuôi cấy và xét nghiệm sau đó. Vui lòng vận chuyển mẫu trên đá khô.
Vui lòng điền vào Phiếu mẫu xét nghiệm Mycoplasma và đính kèm với lô mẫu của bạn.
Phép thử báo cáo màu
Xét nghiệm này là một xét nghiệm màu dựa trên tế bào. Trong sự hiện diện của mycoplasma, dòng tế bào báo cáo kích hoạt một chuỗi tín hiệu gây ra sự thay đổi màu sắc của môi trường từ đỏ sang xanh. Xét nghiệm được thực hiện trong các đĩa đa giếng 96 giếng. Các tín hiệu được phát hiện bằng máy quang phổ viplate ở bước sóng 620-655 nm. Tất cả các loài mycoplasma và acholeplasma, cũng như các tạp chất khác trong nuôi cấy tế bào như vi khuẩn, đều được phát hiện.
Phóng đại nhiệt độ không đổi
Phóng đại nhiệt độ không đổi là một xét nghiệm nhanh và đáng tin cậy dựa trên việc phóng đại nhiệt độ không đổi của DNA đặc hiệu mycoplasma kết hợp với phát hiện thời gian thực sử dụng thuốc nhuộm DNA. Xét nghiệm có khả năng phát hiện sáu loài phổ biến nhất chiếm hơn 95% các trường hợp nhiễm bẩn: M.orale, M.hyorhinis, M.arginini, M.fermentans, M.hominis và A.laidlawii. Do sự tương đồng về trình tự, các loài mycoplasma khác cũng sẽ được phát hiện (M.pneumoniae, M.gallisepticum và M.synoviae). Để xác định xem mẫu có dương tính hay âm tính với mycoplasma, nhiệt độ tan chảy (Tm) được nghiên cứu.
Kết luận: Vai trò quan trọng của nuôi cấy tế bào động vật có vú trong nghiên cứu hiện đại
Văn hóa tế bào động vật có vú đã cách mạng hóa nghiên cứu sinh học và y học, cung cấp cho các nhà khoa học những công cụ mạnh mẽ để nghiên cứu các quá trình tế bào phức tạp, cơ chế bệnh tật và các can thiệp điều trị tiềm năng. Từ việc tách chiết tế bào nguyên thủy đến phát triển các dòng tế bào bất tử, kỹ thuật này đã trở thành một phần không thể thiếu trong bộ công cụ khoa học hiện đại
Hành trình của nuôi cấy tế bào động vật có vú bắt đầu với các kỹ thuật tách biệt cẩn thận, tiếp tục qua việc duy trì tế bào trong môi trường chuyên biệt một cách tỉ mỉ, và kết thúc với một loạt ứng dụng đa dạng trong các lĩnh vực nghiên cứu khác nhau. Cho dù là nghiên cứu ung thư, phát hiện thuốc hay sinh học tế bào cơ bản, khả năng nuôi cấy và thao tác tế bào động vật có vú trong ống nghiệm đã mở ra những con đường chưa từng có cho việc khám phá khoa học
Yếu tố then chốt cho thành công của nuôi cấy tế bào động vật có vú là các điều kiện được kiểm soát cẩn thận mà tế bào được duy trì. Từ thành phần của môi trường nuôi cấy đến các thông số môi trường chính xác trong tủ ấm, mọi khía cạnh đều được tối ưu hóa để mô phỏng điều kiện tự nhiên của tế bào một cách sát nhất có thể. Sự chú ý đến chi tiết này đảm bảo tính đáng tin cậy và khả năng tái hiện của thí nghiệm, là nền tảng của thực hành khoa học tốt
Sự phát triển của các dòng tế bào bất tử, như dòng tế bào HeLa được sử dụng rộng rãi, đã mở rộng thêm khả năng của nuôi cấy tế bào. Các dòng tế bào này cung cấp các mô hình tế bào nhất quán và dễ dàng tiếp cận, đã thúc đẩy nghiên cứu trong nhiều lĩnh vực
Khi nhìn về tương lai, nuôi cấy tế bào động vật có vú tiếp tục phát triển. Các tiến bộ trong kỹ thuật nuôi cấy 3D, phát triển organoid và sử dụng môi trường nuôi cấy được định nghĩa hóa học đang mở rộng giới hạn của những gì có thể đạt được trong nuôi cấy tế bào. Những phát triển này hứa hẹn sẽ đưa các mô hình in vitro gần hơn với độ phức tạp của hệ thống in vivo, có thể cách mạng hóa việc phát hiện thuốc, y học cá nhân hóa và sự hiểu biết của chúng ta về sinh học con người
Tóm lại, nuôi cấy tế bào động vật có vú vẫn là một kỹ thuật động lực và thiết yếu trong nghiên cứu khoa học đời sống. Sự hoàn thiện và ứng dụng liên tục của nó chắc chắn sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc giải quyết một số câu hỏi cấp bách nhất trong sinh học và y học, thúc đẩy tiến bộ khoa học trong nhiều năm tới