کشت سلولی چیست؟ به فرایند کشت کنترل شده سلول‌های پروکاریوتی یا یوکاریوتی در فلاسک فیلتر دار یا بدون فیلتر و یا پلیت کشت سلول توسط محیط کشت مناسب، گفته می شود. این اصطلاح بیشتر در مورد کشت سلول‌های جانوران پر سلولی کاربرد دارد. برای کشت سلول‌های جانوری از محیط کشت‌های خاصی استفاده می‌شود. معمولا سلول‌های جانوری را در دمای ۳۷ درجه سانتیگراد و در تجهیزاتی نظیر انکوباتور‌های CO2 دار کشت می‌دهند.

کشت یاخته های جانوری باید در شرایط کاملا آسپتیک(ضد عفونی) انجام شود چون رشد این سلول‌ها بسیار کند تر از رشد باکتری‌ها و مخمرها است و امکان آلودگی محیط کشت در آن وجود دارد. برای جلوگیری از رشد باکتری‌ها گاهی از آنتی بیوتیک‌هایی مانند پنی‌سیلین، استرپتومایسین و یا جنتامایسین استفاده می‌شود.

محیط‌های کشت اختصاصی برای رشد سلول‌های مشخص نیز وجود دارد. مانند محیط کشتی که در آن فقط هپاتوسیت‌ها رشد می‌کنند و یا محیط کشت‌هایی که فقط نورون‌ها که تقسیم نمی‌شوند، می‌توانند زنده بمانند. برای اینکه سلول‌ها در محیط کشت بخوبی تکثیر یابند، لازم است تراکم آن ها در محیط کشت کم باشد. برای این منظور باید هر چند وقت یکبار، سلول‌ها را به محیط کشت‌های تازه پاساژ داد.

در صورتیکه تراکم سلول‌ها بالا رود، بعلت ممانعت تماسی تکثیر سلول‌ها متوقف شده و سلول‌ها وارد مرحله تمایز می‌شوند که یکی از مراحل کشت سلولی است .یکی از اهداف کشت سلولی مطالعه سلول ها از نظر نحوه رشد، نیازهای غذایی و علل توقف رشد آنهاست که تغییرات هر کدام می تواند بر مورفولوژی این سلول ها که ما در زیر میکروسکوپ مشاهده می کنیم، تاثیر زیادی داشته باشد. بنابراین برای مطالعه چرخه رشد سلولی، توسعه روش های کنترل رشد سلول های سرطانی و تعدیل بیان ژن ها نیاز به کشت این سلول ها در محیط خارج بدن می باشد.

انواع کشت سلولی

کشت سلولی دارای سه نوع متفاوت می باشد که عبارتند از:

1. کشت ارگان: در این نوع کشت سلولی بافت در تماس با مایع گاز قرار گرفته که این امر موجب می شود ساختار سه بعدی آن حفظ شود.
2. کشت کلیه قطعات بافتی: در این روش مشاهده می شود که قسمتی از بافت در سطح جامع قرار گرفته و با محیط مایع نیز در تماس است که در این نوع کشت، سلول ها برای رشد مهاجرت می کند.
3. کشت سلول: منظور از این نوع کشت، کشت سلول های خارج شده از بافت اصلی می باشد که معمولاً این نوع کشت ساختار ظاهری خود را از دست داده و اغلب با یکسری تغییرات همراه می‌شود.

محیط کشت سلولی چیست؟

محیط‌های کشت سلولی به ‌طورکلی منبع مناسبی از انرژی و ترکیباتی را تشکیل می‌دهند که چرخه سلولی را تنظیم می‌کنند. یک محیط کشت معمولی از مجموعه‌ای از اسیدهای آمینه، ویتامین‌ها، نمک‌های معدنی، گلوکز و سرم به‌عنوان منبع رشد، هورمون‌ها و فاکتورهای رشد تشکیل‌شده است. علاوه بر تامین مواد مغذی، سرم به حفظ pH محیط‌ کشت و اسمولالیته نیز کمک می‌کند.

انواع محیط‌های کشت سلولی

سلول‌های حیوانی را می‌توان با استفاده از یک محیط کاملاً طبیعی یا یک محیط مصنوعی / سنتتیک به همراه برخی محصولات طبیعی کشت داد.

• محیط‌ های کشت طبیعی

محیط‌های کشت طبیعی فقط از مایعات بیولوژیکی طبیعی تشکیل‌شده‌اند. محیط‌های کشت طبیعی برای طیف گسترده‌ای از کشت سلول‌های حیوانی بسیار مفید و مناسب هستند. مهم‌ترین نقطه ‌ضعف محیط‌های کشت طبیعی، قابلیت تکثیر ضعیف آن به دلیل عدم آگاهی از ترکیب دقیق این محیط‌های کشت طبیعی است

• محیط‌های کشت مصنوعی

محیط‌های کشت مصنوعی یا سنتتیک با اضافه کردن مواد مغذی (اعم از آلی و معدنی)، ویتامین‌ها، نمک‌ها، گازهای O2 و CO2، پروتئین‌های سرم، کربوهیدرات‌ها، کوفاکتورها تهیه می‌شوند. محیط‌های کشت مصنوعی مختلفی برای ارائه یک یا یکی از اهداف زیر تولیدشده است:

1. زنده ماندن فوری (محلول نمک متعادل، با pH اختصاصی و فشار اسمزی.
2. بقای طولانی‌مدت (یک محلول نمک متعادل همراه با فرمولاسیون مختلف ترکیبات آلی و / یا سرم)
3. رشد نامحدود
4. عملکردهای تخصصی

نگهداری سلول‌ها در محیط کشت

سلول ها تا حد مشخصی رشد میکنند و تکثیر پیدا میکنند. اما از جایی ببعد این سلول ها در معرض فرایند به اصطلاح پیری قرار میگیرد. یکی از مضرات فرایند پیری این است که با این کار تقسیم سلولی دیگر رخ نمیدهد. برای جلوگیری از این امر سلول هارا میتوان در یک انکوباتور سلولی قرار داد. این محیط  باید دمای مناسب و مخلوط گازی مطلوبی داشته باشد. البته این نکته را باید توجه کرد که شرایط کشت هر سلول با سلول دیگری متفاوت میباشد. پارامتر های زیادی برای نشان دادن تفاوت های محیط کشت سلول ها وجود دارد که میتوان به pH، غلظت گلوکزو … اشاره کرد.

• محیط کشت EMEM

در این محیط با اضافه کردن FBS به محیط پایه قادریم که اکثر سلول ها را رشد دهیم. که به این محیط ایگلز مینیمم اسنشیال مدیوم گفته میشود. این محیط برای اولین بار توسط دانشمندی بنام (ایگلز) به ثبت رسیده است.

• محیط کشت DMEM

در این محیط نیز با مخلوط کردن محیط کشت با قند و نمک  قادریم که محیط کشت را بهینه تر کنیم. این محیط برگرفته از از محیط EMEM میباشد.

منابع:

geniranlab.ir

pnogen.com

ttalab.ir

atrmed.com