Hujayra madaniyati nima?
hujayra madaniyati
Hujayra madaniyati hujayralarni tabiiy muhitdan tashqarida boshqariladigan sharoitlarda o'stirish jarayonini anglatadi. Bu hujayra biologiyasi va kasallik mexanizmlarini tushunishni osonlashtiradigan in vitro vositadir. Shuningdek, u dori vositalarining toksikligini tekshirish va farmakokinetik/farmakodinamik tadqiqotlar, shuningdek, moslashtirilgan tibbiyot kabi dori-darmonlarni kashf qilishda rol o'ynaydi.
Amerikalik embriolog Ross Granvil Xarrison 20-asrning boshlarida, in vitroda qurbaqa embrionlaridan toʻqima boʻlaklarini muvaffaqiyatli oʻstirganda birinchi in vitro hujayra madaniyati texnikasini ishlab chiqdi. Bugungi kunda hujayra madaniyati poliomielit, qizamiq, parotit va boshqa yuqumli kasalliklarga qarshi vaktsinalarni ishlab chiqish kabi son-sanoqsiz kashfiyotlarga yordam berdi.
Adezyon va suspenziya madaniyati
Hujayra o'sishi uchun ikkita asosiy tizim mavjud: yopishtiruvchi madaniyat va suspenziya madaniyati. Yopishqoq kulturalar sun'iy substratlarda o'stiriladi, suspenziya kulturalaridagi hujayralar esa muhitda erkin suzadi. Faqat bir nechta hujayra turlari suspenziyada tabiiy ravishda o'sadigan bo'lsa-da (masalan, limfotsitlar), ko'plab yopishgan hujayralar suspenziya madaniyatiga moslashtirilishi mumkin.
Tabiiy yopishgan hujayralarni suspenziyada etishtirishning ikkita sababi bor. Suspenziya madaniyatining birinchi afzalligi shundaki, hujayralar o'tishi osonroq, chunki ularni fermentativ yoki mexanik ravishda madaniy idishdan ajratish kerak emas. Ikkinchidan, suspenziya kulturalarini kengaytirish osonroq, chunki hujayra o'sishi mavjud sirt maydoni bilan emas, balki faqat muhitdagi kontsentratsiyasi bilan chegaralanadi. Suspenziya madaniyatining asosiy kamchiligi shundaki, ular o'sish naqshlariga rioya qilish uchun har kuni hujayralar soni va hayotiylik tahlillarini talab qiladi, shu bilan birga yopishgan madaniyatlar mikroskop ostida osongina tekshirilishi mumkin.
2D va 3D usullari
Birlashgan madaniyatlarni yana 2D va 3D madaniyatlarga bo'lish mumkin. 2D ilovalarda yopishgan hujayralar bir qatlamli tizimda tekis sirtda, masalan, hujayra madaniyati kolbasida o'stiriladi.
hujayra madaniyati
O'zining soddaligi tufayli 2D texnologiyasi hujayralarning in vivo muhitini taqlid qila olmaydi, ular odatda murakkab hujayradan hujayraga o'zaro ta'sirga ega uch o'lchovli tuzilmalarda o'sadi. Shuning uchun ba'zi tajribalar iskala asosidagi yoki iskalasiz texnologiyalar yordamida o'stirilishi mumkin bo'lgan 3D madaniyatlar yordamida amalga oshiriladi.
Iskala asosidagi 3D usullari odatda gidrojel iskalalarida yopishqoq hujayralarni o'stirishni o'z ichiga oladi. Ba'zi ilovalar uchun biokeramika, metall yoki polimer iskala kabi alternativlar ham qo'llaniladi.
Iskalasiz texnikalar uch xil usuldan biri bilan sferoidlarni etishtirish uchun ishlatiladi:
Majburiy suzish: Hujayra suspenziyasini past yopishqoq polimer bilan qoplangan mikroplastinka quduqlariga yuklang. Keyin mikroplastinka sentrifugalanadi va hujayralarni sferoidlar hosil qiladi.
Osilgan tomchi: hujayra suspenziyasi osilgan tomchi plastinkaning quduqlariga yuklanadi. Nomidan ko'rinib turibdiki, suspenziya plastinkada tomchilar shaklida osilgan bo'ladi. Hujayralar bu tomchilarning uchlarida to'planib, sharlar hosil qiladi.
Agitatsiyaga asoslangan: hujayra suspenziyasi aylanadigan bioreaktorga joylashtiriladi. Doimiy qo'zg'alish tufayli hujayralar devorlarga yopishib tura olmadi, shuning uchun sferoidlar hosil bo'ldi.
Hujayra madaniyati muammosi
Usullar va usullardagi farqlarga qaramay, barcha tajribalarning umumiy tomoni bor: takrorlanadigan natijalarga erishish uchun kerakli miqdordagi tirik hujayralarni etishtirish qiyin. Shuning uchun keyingi bo'limlar to'rtta muammoga bag'ishlangan bo'ladi - takroriylik, ifloslanish, texnik-iqtisodiy va avtomatlashtirishga o'tish.
takrorlanuvchanlik
Yongyue Medical tomonidan o‘tkazilgan so‘rov natijalariga ko‘ra, olimlarning 70 foizdan ortig‘i boshqa olimning tajribalarini, yarmidan ko‘pi esa o‘z ishlarini takrorlay olmaganliklarini ma’lum qilgan. Hujayra madaniyatini tahlil qilishda ko'p takrorlanish muammolari hujayra o'tishlari yoki avlodlari o'rtasidagi biologik farqlardan kelib chiqadi. Yana bir katta muammo - hujayra liniyalarining noto'g'ri identifikatsiyasi bo'lib, madaniyat parametrlaridagi nomuvofiqliklar ham muhim rol o'ynaydi.
biologik o'zgaruvchanlik
Tasodifiy mutatsiyalar yoki transkripsiya xatolari kabi omillar hujayraning har bo'linishida tajribalarning takrorlanishiga ta'sir qilish potentsialiga ega. Bunga yo'l qo'ymaslik uchun siz yangi loyihaning boshida hujayra bankini yaratishingiz kerak.
hujayra banki
Hujayra banki qayta ishlab chiqarishga ta'sir qiluvchi tasodifiy mutatsiyalar yoki transkripsiya xatolari kabi omillarni oldini olish uchun keyinchalik foydalanish uchun muayyan hujayra turlari partiyalarini saqlash jarayonini anglatadi. Birinchi qadam, kulturaga qiziqishning tanlangan hujayra turlarini ko'paytirish va ularni bir nechta konteynerlarda kriokonservalash orqali asosiy hujayra bankini (MBC) yaratishdir. MBC partiyalari eritiladi va keyinchalik ishchi hujayra banklarini (WBC) tayyorlash uchun ishlatiladi.
Hujayra chiziqlarini noto'g'ri aniqlash
Hujayra chizig'ini noto'g'ri identifikatsiya qilish muammosi 1960-yillardan beri ma'lum bo'lib, olim 19 boshqa inson hujayra liniyasining HeLa hujayralari bilan ifloslanishini tasvirlab bergan. Natijalaringiz ishonchli bo'lishini ta'minlash va eng muhimi, noto'g'ri xulosalar chiqarmaslik uchun laboratoriyaga kiradigan barcha yangi hujayra liniyalarini kelib chiqishi tekshirilgunga qadar karantinga qo'yishingiz kerak. Eng muhimi, kriyokonservalash va boshqa laboratoriyalarga tarqatishdan oldin va loyiha tugagandan so'ng hujayra liniyasi malakasini takrorlash tavsiya etiladi. Hujayra qatorini tekshirish uchun avval uning noto'g'ri identifikatsiya qilingan hujayra qatori registrida ro'yxatga olinganligini tekshirishingiz kerak. Agar u ro'yxatdan o'tmagan bo'lsa, siz hali ham uning haqiqiyligini tasdiqlashingiz kerak. Inson hujayra liniyalari uchun qisqa tandem takroriy (STR) tahlili (DNK barmoq izlari) tavsiya etiladi. Karyotiplash, izoenzim tahlili va mitoxondriyal DNKni tiplash (DNK shtrix kodlash) kabi inson bo'lmagan hujayralar liniyalari uchun turli xil sinov usullari mavjud.
Madaniyat parametrlari
Qayta ishlab chiqarishga ta'sir qiluvchi uchinchi omil - bu madaniyat parametrlari.
Misol uchun, kislorod darajasi madaniy hujayralarga sezilarli darajada ta'sir qilishi mumkin. Biroq, kameraning kattaligi yoki hujayra zichligi kabi kislorodga ta'sir qiluvchi o'zgaruvchilar har doim ham hujjatlashtirilmaydi va shuning uchun izchil saqlanishi mumkin emas.
Yana bir muhim madaniyat parametri vositadir. Bu muhim oziq moddalar, o'sish omillari va gormonlar bilan ta'minlaydi va pH va osmotik bosimni tartibga soladi. Shuning uchun, eng muhimi, uning tarkibi har doim bir xil bo'ladi. Bu, ayniqsa, sigirning ratsioni, geografik joylashuvi va yilning vaqti kabi omillarga bog'liq bo'lgan xomilalik sigir zardobi (FBS) bilan to'ldirilgan o'rtacha formulalar uchun juda muhimdir. FBS ning natijalarning takrorlanishiga ta'sirini minimallashtirish uchun joriy zaxiralar kamayishni boshlaganda sarumning turli partiyalarini buyurtma qilishingiz va eng yaqin moslikni topish uchun ularni sinab ko'rishingiz kerak. Boshqalar sizning natijalaringizni takrorlashi uchun siz sarumni qanday tekshirganingiz haqida xabar berishingiz va lot raqamini yozib olishingiz kerak.
hujayra madaniyati
Hujayralarni qayta ishlash
Ko'pgina tadqiqotchilar madaniyat parametrlari ularning qo'llanilishiga katta ta'sir ko'rsatishini bilishadi, ammo ishlov berish texnikasidagi o'zgarishlar ko'pincha e'tibordan chetda qoladi.
Ifloslanish
Hujayralar to'qimalardan ajratilganda va laboratoriyada o'stirilganda, ular endi immunitet tizimi tomonidan himoyalanmaydi va shuning uchun ifloslanishga juda zaifdir.
Kontaminatsiyaning birinchi manbai abiotik ifloslantiruvchi moddalardir, masalan, madaniy muhit, sarum, qo'shimchalar yoki suvdagi aralashmalar, shuningdek, endotoksinlar va ajraluvchi moddalar. Ehtiyot choralari hujayra madaniyati tajribalari uchun laboratoriya darajasidagi suvdan, shuningdek, endotoksin sinovini sertifikatlashni taklif qiluvchi ishlab chiqaruvchilarning ommaviy axborot vositalari, sarum, qo'shimchalar va sarf materiallaridan foydalanishni o'z ichiga oladi. Bundan tashqari, plastik qo'shimchalar hujayra madaniyatiga singib ketmasligi uchun sarf materiallari toza polistirol yoki polipropilendan tayyorlanishi kerak.
Kontaminatsiyaning ikkinchi manbai bakteriyalar (shu jumladan mikoplazma), zamburug'lar va xamirturush kabi biologik ifloslantiruvchi moddalardir.
fizibilite
Hujayra hayotiyligi namunadagi tirik hujayralar nisbati sifatida aniqlanadi. Biz ko'rgan ifloslantiruvchi moddalardan tashqari, hujayra hayotiyligiga ta'sir qiluvchi boshqa omillar ham mavjud. Atrof-muhit sharoitlari - harorat, pH, osmotik bosim, ozuqa moddalarining mavjudligi va O2 va CO2 kontsentratsiyasi - juda muhimdir. Ushbu o'zgaruvchilarning aksariyati vosita tomonidan boshqariladi va hujayra turiga xosdir, bu afsuski, biz aniq ko'rsatmalar bera olmaymiz.
Hujayralar bosimga juda sezgir bo'lgani uchun siz nafaqat atrof-muhit sharoitlariga, balki suyuqlik bilan ishlash texnikangizga ham e'tibor berishingiz kerak.
Hujayra hayotiyligiga ta'sir qiluvchi yakuniy omil qarilikdir. Ko'pgina chekli hujayra chiziqlari o'lishdan oldin 20 dan 60 gacha bo'linishdan omon qoladi, ya'ni ular faqat 15 va 45 avlodlar orasida qayta ishlatilishi mumkin. Shundan so'ng, kriyokonservalangan namunani hujayra bankidan eritish kerak. Uzluksiz hujayra chiziqlari cheksiz ravishda ko'payishi mumkin, ammo ular genetik driftga moyil bo'lgani uchun ularni muntazam ravishda almashtirish kerak.
Hujayra hayotiyligini o'lchash uchun kolorimetrik, florometrik va bioluminesans usullaridan foydalangan holda aniqlash tahlillaridan foydalanish mumkin. Ko'p qo'llaniladigan kolorimetrik usul MTT usuli bo'lib, u tirik hujayralar tomonidan sariq tetrazolium tuzlarini binafsha rangli formazan kristallariga qaytarishga asoslangan.
96-quduq plitalari
avtomatlashtirish
Yuqorida tavsiflangan ko'plab muammolarni hujayra madaniyati ish oqimlarini avtomatlashtirish orqali hal qilish mumkin. Misol uchun, hujayra bilan ishlash har doim izchil bo'lib, takrorlanish va hayotiylikka ijobiy ta'sir qiladi. Eng muhimi, avtomatlashtirish foydalanuvchilarning ifloslanish xavfini kamaytiradi.
Ushbu afzalliklarga qaramay, butun ish oqimlarini avtomatlashtirish byudjet sabablari, robotlar uchun joy etishmasligi yoki har bir qadamni bir vaqtning o'zida avtomatlashtirish va tasdiqlash uchun etarli resurslar yo'qligi sababli qiyin bo'lishi mumkin. Ammo buni hal qilish mumkin!
