Uno dei principali vantaggi della coltura cellulare è la capacità di manipolare la chimica fisica della riproduzione cellulare (es. temperatura, pH, pressione osmotica, tensione di O2 e CO2) e l'ambiente fisiologico (es. concentrazione di ormoni e nutrienti).Oltre alla temperatura, l'ambiente di coltura è controllato dal mezzo di crescita.
Sebbene l'ambiente fisiologico della coltura non sia così chiaro come il suo ambiente fisico e chimico, una migliore comprensione dei componenti del siero, l'identificazione dei fattori di crescita necessari per la proliferazione e una migliore comprensione del microambiente delle cellule in coltura.(vale a dire l'interazione cellula-cellula, la diffusione del gas, l'interazione con la matrice) ora consente di coltivare determinate linee cellulari in terreni privi di siero.
1. L'ambiente culturale influisce sulla crescita cellulare
Si noti che le condizioni di coltura cellulare sono diverse per ogni tipo di cellula.
Le conseguenze della deviazione dalle condizioni di coltura richieste per un particolare tipo cellulare vanno dall'espressione di fenotipi anormali al completo fallimento della coltura cellulare.Pertanto, ti consigliamo di acquisire familiarità con la linea cellulare che ti interessa e di seguire rigorosamente le istruzioni fornite per ciascun prodotto che utilizzi nel tuo esperimento.
2.Precauzioni per la creazione di un ambiente di coltura cellulare ottimizzato per le tue cellule:
Terreni di coltura e siero (vedi sotto per maggiori informazioni)
Livelli di pH e CO2 (vedi sotto per maggiori informazioni)
Coltiva la plastica (vedi sotto per maggiori informazioni)
Temperatura (vedi sotto per maggiori informazioni)
2.1 Media culturali e siero
Il mezzo di coltura è la parte più importante dell'ambiente di coltura, poiché fornisce i nutrienti, i fattori di crescita e gli ormoni necessari per la crescita cellulare e regola il pH e la pressione osmotica della coltura.
Sebbene gli esperimenti iniziali di coltura cellulare siano stati eseguiti utilizzando supporti naturali ottenuti da estratti di tessuti e fluidi corporei, la necessità di standardizzazione, qualità dei supporti e aumento della domanda hanno portato allo sviluppo di supporti definitivi.I tre tipi fondamentali di terreni sono terreni basali, terreni con siero ridotto e terreni privi di siero e hanno requisiti diversi per l'integrazione di siero.
2.1.1 Mezzo di base
Terreno di coltura cellulare Gibco
La maggior parte delle linee cellulari cresce bene in terreni di base contenenti aminoacidi, vitamine, sali inorganici e fonti di carbonio (come il glucosio), ma queste formulazioni di terreni di base devono essere integrate con siero.
2.1.2 Terreno sierico ridotto
Flacone con Gibco Low Serum Medium
Un'altra strategia per ridurre gli effetti avversi del siero negli esperimenti di coltura cellulare consiste nell'utilizzare terreni a ridotto contenuto di siero.Il mezzo di siero ridotto è una formula di mezzo di base ricca di sostanze nutritive e fattori di origine animale, che possono ridurre la quantità di siero richiesta.
2.1.3 Terreno privo di siero
Flacone con terreno privo di siero Gibco
Il mezzo privo di siero (SFM) elude l'uso del siero animale sostituendo il siero con una nutrizione appropriata e formulazioni ormonali.Molte colture primarie e linee cellulari hanno formulazioni di terreno prive di siero, tra cui la linea di produzione di proteine ricombinanti dell'ovaio di criceto cinese (CHO), varie linee cellulari di ibridomi, linee di insetti Sf9 e Sf21 (Spodoptera frugiperda), nonché per L'ospite per la produzione di virus (ad esempio, 293, VERO, MDCK, MDBK), ecc. Uno dei principali vantaggi dell'utilizzo di un terreno privo di siero è la capacità di rendere il terreno selettivo per specifici tipi di cellule selezionando una combinazione appropriata di fattori di crescita.La tabella seguente elenca i vantaggi e gli svantaggi dei terreni privi di siero.
Vantaggio
Aumenta la chiarezza
Prestazioni più costanti
Purificazione e lavorazione a valle più semplici
Valutare accuratamente la funzione cellulare
Aumentare la produttività
Migliore controllo delle reazioni fisiologiche
Rilevamento migliorato dei supporti cellulari
Svantaggio
Requisiti della formula media specifici del tipo di cella
Serve maggiore purezza del reagente
Rallentamento della crescita
2.2.1 livello di pH
La maggior parte delle normali linee cellulari di mammifero crescono bene a pH 7,4 e le differenze tra le diverse linee cellulari sono minime.Tuttavia, è stato dimostrato che alcune linee cellulari trasformate crescono meglio in un ambiente leggermente acido (pH 7,0 – 7,4), mentre alcune normali linee cellulari di fibroblasti preferiscono un ambiente leggermente alcalino (pH 7,4 – 7,7).Le linee cellulari di insetti come Sf9 e Sf21 crescono meglio a pH 6,2.
2.2.2 Livello di CO2
Il mezzo di crescita controlla il pH della coltura e tampona le cellule nella coltura per resistere ai cambiamenti di pH.Di solito, questo effetto tampone si ottiene contenendo tamponi organici (ad esempio HEPES) o a base di bicarbonato di CO2.Poiché il pH del mezzo dipende dal delicato equilibrio di anidride carbonica disciolta (CO2) e bicarbonato (HCO3-), i cambiamenti nella CO2 atmosferica cambieranno il pH del mezzo.Pertanto, quando si utilizza un terreno tamponato con un tampone a base di bicarbonato di CO2, è necessario utilizzare CO2 esogena, soprattutto quando si coltivano cellule in piastre di coltura aperte o si coltivano linee cellulari trasformate ad alte concentrazioni.Sebbene la maggior parte dei ricercatori di solito usi il 5-7% di CO2 nell'aria, la maggior parte degli esperimenti di coltura cellulare usa solitamente il 4-10% di CO2.Tuttavia, ogni mezzo ha una tensione di CO2 e una concentrazione di bicarbonato consigliate per ottenere il pH e la pressione osmotica corretti;per ulteriori informazioni, fare riferimento alle istruzioni del produttore del supporto.
2.3 Coltivare la plastica
Le materie plastiche per colture cellulari sono disponibili in una varietà di forme, dimensioni e superfici per adattarsi a varie applicazioni di colture cellulari.Usa la guida alla superficie in plastica per colture cellulari e la guida al contenitore per colture cellulari qui sotto per aiutarti a scegliere la plastica giusta per la tua applicazione di coltura cellulare.
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2.4 Temperatura
La temperatura ottimale per la coltura cellulare dipende in larga misura dalla temperatura corporea dell'ospite da cui le cellule sono isolate, e in misura minore dai cambiamenti anatomici di temperatura (ad esempio, la temperatura della pelle può essere inferiore a quella del muscolo scheletrico ).Per la coltura cellulare, il surriscaldamento è un problema più serio del surriscaldamento.Pertanto, la temperatura nell'incubatore è solitamente impostata leggermente al di sotto della temperatura ottimale.
2.4.1 Temperatura ottimale per diverse linee cellulari
La maggior parte delle linee cellulari umane e di mammifero sono mantenute a una temperatura compresa tra 36°C e 37°C per una crescita ottimale.
Le cellule degli insetti vengono coltivate a 27°C per una crescita ottimale;crescono più lentamente a temperature più basse ea temperature comprese tra 27°C e 30°C.Al di sopra dei 30°C, la vitalità delle cellule degli insetti diminuisce, anche se ritorna a 27°C, le cellule non si riprenderanno.
Le linee cellulari aviarie necessitano di 38,5°C per raggiungere la massima crescita.Sebbene queste cellule possano essere mantenute a 37°C, cresceranno più lentamente.
Le linee cellulari derivate da animali a sangue freddo (come anfibi, pesci d'acqua fredda) possono tollerare un ampio intervallo di temperature da 15°C a 26°C.
Tempo di pubblicazione: Feb-01-2023