סביבת תרבות תאים משפיעה על ייצור תאים

אחד היתרונות העיקריים של תרבית תאים הוא היכולת לתמרן את הכימיה הפיזית של רביית התאים (כלומר טמפרטורה, pH, לחץ אוסמוטי, מתח O2 ו-CO2) והסביבה הפיזיולוגית (כלומר ריכוז הורמונים וחומרי תזונה).בנוסף לטמפרטורה, סביבת התרבות נשלטת על ידי מצע הגידול.

למרות שהסביבה הפיזיולוגית של התרבות אינה ברורה כמו הסביבה הפיזית והכימית שלה, הבנה טובה יותר של מרכיבי הסרום, זיהוי גורמי גדילה הנדרשים להתרבות והבנה טובה יותר של המיקרו-סביבה של תאים בתרבית.(כלומר אינטראקציה בין תא לתא, דיפוזיה של גז, אינטראקציה עם המטריצה) מאפשרת כעת לגדל שורות תאים מסוימות במדיה נטולת סרום.

1. סביבת תרבות משפיעה על צמיחת תאים
שימו לב שתנאי תרבית התאים שונים עבור כל סוג תא.
ההשלכות של חריגה מתנאי התרבית הנדרשים לסוג תא מסוים נעות בין ביטוי של פנוטיפים חריגים ועד לכישלון מוחלט של תרבית תאים.לכן, אנו ממליצים להכיר את קו התאים בו אתה מעוניין ולמלא בקפדנות את ההוראות המסופקות עבור כל מוצר שבו אתה משתמש בניסוי שלך.

2. אמצעי זהירות ליצירת סביבת תרבית תאים אופטימלית עבור התאים שלך:
מדיית תרבות וסרום (ראה למטה למידע נוסף)
רמות pH ו-CO2 (ראה להלן למידע נוסף)
לטפח פלסטיק (ראה למטה למידע נוסף)
טמפרטורה (ראה למטה למידע נוסף)

2.1 מדיה תרבותית וסרום
מצע התרבות הוא החלק החשוב ביותר בסביבת התרבית, מכיוון שהוא מספק את חומרי ההזנה, גורמי הגדילה וההורמונים הדרושים לצמיחת תאים, ומווסת את ה-pH והלחץ האוסמוטי של התרבית.

למרות שהניסויים הראשוניים של תרבית תאים בוצעו באמצעות מדיה טבעית שהתקבלה מתמציות רקמות ונוזלי גוף, הצורך בסטנדרטיזציה, איכות המדיה והביקוש המוגבר הובילו לפיתוח מדיה מובהקת.שלושת הסוגים הבסיסיים של מדיה הם מדיה בסיסית, מדיה מופחתת בסרום ומדיה נטולת סרום, ויש להם דרישות שונות לתוספת סרום.

2.1.1 מדיום בסיסי
מדיום תרבית תאי גיבקו
רוב שורות התאים גדלות היטב במדיה בסיסית המכילה חומצות אמינו, ויטמינים, מלחים אנאורגניים ומקורות פחמן (כגון גלוקוז), אך יש להשלים את תכשירי המדיה הבסיסיים הללו בסרום.

2.1.2 מדיום סרום מופחת
בקבוק עם Gibco Low Serum Medium
אסטרטגיה נוספת להפחתת ההשפעות השליליות של סרום בניסויים בתרבית תאים היא שימוש במדיה מופחתת סרום.מדיום סרום מופחת הוא פורמולה בינונית בסיסית עשירה בחומרי הזנה וגורמים שמקורם בבעלי חיים, שיכולים להפחית את כמות הסרום הנדרשת.

2.1.3 מדיום ללא סרום
בקבוק עם מדיום נטול סרום של Gibco
מדיום נטול סרום (SFM) עוקף את השימוש בסרום מהחי על ידי החלפת סרום בתכשירי תזונה והורמונים מתאימים.לתרבויות ראשוניות וקווי תאים רבים יש תכשירים בינוניים נטולי סרום, כולל קו ייצור חלבון רקומביננטי של אוגר סיני (CHO), שורות תאים היברידומות שונות, קווי חרקים Sf9 ו-Sf21 (Spodoptera frugiperda), כמו גם עבור המארח לייצור וירוסים (לדוגמה, 293, VERO, MDCK, MDBK) ועוד. אחד היתרונות העיקריים של שימוש בתווך נטול סרום הוא היכולת להפוך את המדיום לסלקטיבי עבור סוגי תאים ספציפיים על ידי בחירת שילוב מתאים של גורמי גדילה.הטבלה הבאה מפרטת את היתרונות והחסרונות של מדיה נטולת סרום.

יתרון
הגבר את הבהירות
ביצועים עקביים יותר
טיהור קל יותר ועיבוד במורד הזרם
הערכה מדויקת של תפקוד התא
הגדל את הפרודוקטיביות
שליטה טובה יותר בתגובות פיזיולוגיות
זיהוי מדיה סלולרית משופר
חִסָרוֹן
דרישות נוסחת בינונית ספציפית לסוג תא
צריך טוהר מגיב גבוה יותר
האטה בצמיחה

רמת pH 2.2.1
רוב קווי התאים הנורמליים של יונקים גדלים היטב ב-pH 7.4, וההבדלים בין שורות תאים שונים קטנים.עם זאת, הוכח כי כמה שורות תאים שעברו טרנספורמציה גדלות טוב יותר בסביבה מעט חומצית (pH 7.0 - 7.4), בעוד שחלק מקווי תאים פיברובלסטים נורמליים מעדיפים סביבה מעט בסיסית (pH 7.4 - 7.7).שורות תאי חרקים כמו Sf9 ו-Sf21 גדלות בצורה הטובה ביותר ב-pH 6.2.

2.2.2 רמת CO2
מצע הגידול שולט ב-pH של התרבית ומחזק את התאים בתרבית כדי להתנגד לשינויים ב-pH.בדרך כלל, חציצה זו מושגת על ידי מכיל מאגרים אורגניים (לדוגמה, HEPES) או על בסיס CO2-ביקרבונט.מכיוון שה-pH של המדיום תלוי באיזון העדין של פחמן דו חמצני מומס (CO2) וביקרבונט (HCO3-), שינויים ב-CO2 האטמוספרי ישנו את ה-pH של המדיום.לכן, בעת שימוש במדיום מבוצר עם חיץ מבוסס CO2-ביקרבונט, יש צורך להשתמש ב-CO2 אקסוגני, במיוחד כאשר מגדלים תאים בכלי תרבית פתוחים או מגדלים שורות תאים שעברו טרנספורמציה בריכוזים גבוהים.למרות שרוב החוקרים משתמשים בדרך כלל ב-5-7% CO2 באוויר, רוב הניסויים בתרבית תאים משתמשים בדרך כלל ב-4-10% CO2.עם זאת, לכל מדיום יש מתח CO2 וריכוז ביקרבונט מומלץ להשגת ה-pH והלחץ האוסמוטי הנכונים;למידע נוסף, עיין בהוראות יצרן המדיום.

2.3 טיפוח פלסטיק
פלסטיק לתרבית תאים זמין במגוון צורות, גדלים ומשטחים כדי להתאים ליישומי תרבית תאים שונים.השתמש במדריך משטח הפלסטיק לתרבית תאים ובמדריך למיכל תרבית תאים למטה כדי לעזור לך לבחור את הפלסטיק המתאים ליישום תרבית התאים שלך.
הצג את כל סוגי הפלסטיק לתרבית תאים Thermo Scientific Nunc (קישור פרסום)

2.4 טמפרטורה
הטמפרטורה האופטימלית לתרבית תאים תלויה במידה רבה בטמפרטורת הגוף של המארח ממנו מבודדים התאים, ובמידה פחותה בשינויים האנטומיים בטמפרטורה (לדוגמה, טמפרטורת העור עשויה להיות נמוכה מזו של שריר השלד ).עבור תרבית תאים, התחממות יתר היא בעיה חמורה יותר מחימום יתר.לכן, הטמפרטורה באינקובטור נקבעת בדרך כלל מעט מתחת לטמפרטורה האופטימלית.

2.4.1 טמפרטורה אופטימלית לשורות תאים שונות
רוב קווי התא האנושיים והיונקים נשמרים ב-36°C עד 37°C לצמיחה מיטבית.
תאי חרקים מעובדים ב-27 מעלות צלזיוס לצמיחה מיטבית;הם גדלים לאט יותר בטמפרטורות נמוכות יותר ובטמפרטורות שבין 27°C ל-30°C.מעל 30 מעלות צלזיוס, החיוניות של תאי החרקים יורדת, גם אם היא תחזור ל-27 מעלות, התאים לא יתאוששו.
שורות תאים של עופות זקוקות ל-38.5 מעלות צלזיוס כדי להגיע לצמיחה מקסימלית.למרות שניתן לשמור על תאים אלה ב-37 מעלות צלזיוס, הם יגדלו לאט יותר.
קווי תאים שמקורם בבעלי חיים בעלי דם קר (כגון דו-חיים, דגי מים קרים) יכולים לסבול טווח טמפרטורות רחב של 15°C עד 26°C.