1.Τι είναι η κυτταρική καλλιέργεια;
Η κυτταρική καλλιέργεια αναφέρεται στην αφαίρεση κυττάρων από ζώα ή φυτά και στη συνέχεια ανάπτυξή τους σε ένα ευνοϊκό τεχνητό περιβάλλον.Τα κύτταρα μπορούν να ληφθούν απευθείας από τον ιστό και να διασπαστούν με ενζυμικά ή μηχανικά μέσα πριν από την καλλιέργεια, ή μπορούν να προέρχονται από καθιερωμένες κυτταρικές σειρές ή κυτταρικές σειρές.
2.Τι είναι ο πρωτογενής πολιτισμός;
Η πρωτογενής καλλιέργεια αναφέρεται στο στάδιο της καλλιέργειας μετά τον διαχωρισμό των κυττάρων από τον ιστό και τον πολλαπλασιασμό υπό κατάλληλες συνθήκες μέχρι να καταλάβουν όλα τα διαθέσιμα υποστρώματα (δηλαδή, να φτάσουν στη συρροή).Σε αυτό το στάδιο, τα κύτταρα πρέπει να υποκαλλιεργηθούν μεταφέροντάς τα σε νέο δοχείο με φρέσκο μέσο ανάπτυξης για να παρέχεται περισσότερος χώρος για συνεχή ανάπτυξη.
2.1 Κυτταρική γραμμή
Μετά την πρώτη υποκαλλιέργεια, η πρωτογενής καλλιέργεια ονομάζεται κυτταρική γραμμή ή υποκλώνος.Οι κυτταρικές σειρές που προέρχονται από πρωτογενείς καλλιέργειες έχουν περιορισμένη διάρκεια ζωής (δηλαδή είναι περιορισμένες, βλέπε παρακάτω) και καθώς περνούν, κυριαρχούν τα κύτταρα με την υψηλότερη ικανότητα ανάπτυξης, με αποτέλεσμα έναν ορισμένο βαθμό γονότυπου στον πληθυσμό να είναι ανθεκτικός στον φαινότυπο.
2.2 Κυτταρικό στέλεχος
Εάν ένας υποπληθυσμός μιας κυτταρικής σειράς επιλεγεί θετικά από την καλλιέργεια με κλωνοποίηση ή κάποια άλλη μέθοδο, η κυτταρική σειρά θα γίνει ένα κυτταρικό στέλεχος.Τα κυτταρικά στελέχη συνήθως αποκτούν πρόσθετες γενετικές αλλαγές μετά την έναρξη της γονικής γραμμής.
3.Περιορισμένες και συνεχείς κυτταρικές σειρές
Τα φυσιολογικά κύτταρα συνήθως διαιρούνται μόνο περιορισμένο αριθμό φορών πριν χάσουν την ικανότητα πολλαπλασιασμού.Αυτό είναι ένα γενετικά καθορισμένο γεγονός που ονομάζεται γήρανση.Αυτές οι κυτταρικές γραμμές ονομάζονται πεπερασμένες κυτταρικές γραμμές.Ωστόσο, ορισμένες κυτταρικές σειρές γίνονται αθάνατες μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται μετασχηματισμός, η οποία μπορεί να συμβεί αυθόρμητα ή μπορεί να προκληθεί από χημικές ουσίες ή ιούς.Όταν μια πεπερασμένη κυτταρική γραμμή υφίσταται μετασχηματισμό και αποκτά την ικανότητα να διαιρείται επ' αόριστον, γίνεται μια συνεχής κυτταρική γραμμή.
4.Προϋπόθεση πολιτισμού
Οι συνθήκες καλλιέργειας κάθε τύπου κυττάρου είναι πολύ διαφορετικές, αλλά το τεχνητό περιβάλλον για την καλλιέργεια κυττάρων αποτελείται πάντα από ένα κατάλληλο δοχείο, το οποίο περιέχει τα ακόλουθα:
4.1 Υπόστρωμα ή μέσο καλλιέργειας που παρέχει απαραίτητα θρεπτικά συστατικά (αμινοξέα, υδατάνθρακες, βιταμίνες, μέταλλα)
4.2 Παράγοντες ανάπτυξης
4.3 Ορμόνες
4.4 Αέρια (O2, CO2)
4.5 Ρυθμιζόμενο φυσικό και χημικό περιβάλλον (pH, ωσμωτική πίεση, θερμοκρασία)
Τα περισσότερα κύτταρα εξαρτώνται από την αγκύρωση και πρέπει να καλλιεργηθούν σε στερεό ή ημιστερεό υπόστρωμα (προσκολλητική ή μονοστιβαδική καλλιέργεια), ενώ άλλα κύτταρα μπορούν να αναπτυχθούν επιπλέοντας στο μέσο (καλλιέργεια εναιωρήματος).
5.Κρυοσυντήρηση
Εάν υπάρχει περίσσεια κυττάρων στην υποκαλλιέργεια, θα πρέπει να υποβληθούν σε επεξεργασία με κατάλληλο προστατευτικό παράγοντα (όπως DMSO ή γλυκερόλη) και να φυλάσσονται σε θερμοκρασία κάτω των -130°C (κρυοσυντήρηση) μέχρι να χρειαστούν.Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με την υποκαλλιέργεια και την κρυοσυντήρηση των κυττάρων.
6.Μορφολογία κυττάρων σε καλλιέργεια
Τα κύτταρα στην καλλιέργεια μπορούν να χωριστούν σε τρεις βασικές κατηγορίες με βάση το σχήμα και την εμφάνισή τους (δηλαδή μορφολογία).
6.1 Τα κύτταρα των ινοβλαστών είναι διπολικά ή πολυπολικά, έχουν επίμηκες σχήμα και αναπτύσσονται προσκολλημένα στο υπόστρωμα.
6.2 Τα επιθηλιακά κύτταρα είναι πολυγωνικά, έχουν πιο κανονικό μέγεθος και συνδέονται με τη μήτρα σε διακριτά φύλλα.
6.3 Τα κύτταρα που μοιάζουν με λεμφοβλάστες είναι σφαιρικά και συνήθως αναπτύσσονται σε εναιώρημα χωρίς να προσκολλώνται στην επιφάνεια.
7.Εφαρμογή κυτταροκαλλιέργειας
Η κυτταρική καλλιέργεια είναι ένα από τα κύρια εργαλεία που χρησιμοποιούνται στην κυτταρική και μοριακή βιολογία.Παρέχει ένα εξαιρετικό μοντέλο συστήματος για τη μελέτη της φυσιολογικής φυσιολογίας και βιοχημείας των κυττάρων (όπως η μεταβολική έρευνα, η γήρανση), οι επιδράσεις φαρμάκων και τοξικών ενώσεων στα κύτταρα και η μεταλλαξιογένεση και οι καρκινογόνες επιδράσεις.Χρησιμοποιείται επίσης για τον έλεγχο και την ανάπτυξη φαρμάκων και τη μεγάλης κλίμακας παρασκευή βιολογικών ενώσεων (όπως εμβόλια, θεραπευτικές πρωτεΐνες).Το κύριο πλεονέκτημα της χρήσης κυτταροκαλλιέργειας για οποιαδήποτε από αυτές τις εφαρμογές είναι η συνέπεια και η αναπαραγωγιμότητα των αποτελεσμάτων που μπορούν να ληφθούν χρησιμοποιώντας μια παρτίδα κλωνοποιημένων κυττάρων.
Ώρα δημοσίευσης: Ιουν-03-2019