محیط 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.

کاربرد محیط کشت سلولی

کاربرد محیط کشت سلولی و انواع مختلف  این محیط کشتها را در این صفحه مشاهده می فرمایید. 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. محیط‌ های 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 محیط های کشت کاربردی در کشت سلول:

انواع محیط های کشت کاربردی در کشت سلول  DMEM,MEM و RPMI-1640 است. انتخاب هرکدام از این محیط کشت ها برای کاربر بستگی به به نوع cell line و شرایط آزمایشگاه دارد .

محیط کشت DMEM محیط روتین است و برای اکثر سلولها استفاده میشود. برای سلولهایی که کشت آنها برای اولین بار بررسی می شود بهتر است به مقالات معتبر ارجاع شود .

انواع محیط های کشت کاربردی  DMEM:

DMEM محیط کشت پایه برای رشد بسیاری از سلولها مانند فیبروبلاست اولیه , سلول های عصبی , گلیال , عضلانی و سلول های سرطانی است.

این محیط کشت همان محیط کشت پایه MEM که از مجموعه ای از اسیدهای آمینه ، ویتامین ها ، نمک های معدنی ، گلوکز و سرم به عنوان منبع رشد و هورمون ها تشکیل شده است.

غلظت گلوکز در محیط های کشت از 5.5 میکرومولار تا 25 میکرومولار متغیر است. علاوه بر مواد مغذی ، این ماده به دلیل داشتن فنل رد به حفظ pH و اسمولالیته نیز کمک می کند و PH آن در حدود 7/4 است .

طبقه بندی انواع محیط های کشت کاربردی  بر اساس میزان گلوکز , فنل رد و l-glutamin صورت می گیرد.

گلوکز:

فرمولاسیون پایه DMEM به صورت (low glucose (1 g/l است. ولی اغلب به صورت (high glucose (4.5 g/l استفاده می شود و به دو گروه تقسیم میشود.

DMEM, high glucose,no glutamine

DMEM, low glucose,no glutamine

کاربرد محیط های  کشت DMEM در کشت سلول هایی است مانند  cancer cell line ,HEK 293 T cells

فنل رد:

فنل رد شباهت ساختاری با هورمون های استروییدی مانند استروژن دارد. در آزمایش هایی که اثر گیرنده های استروژنی بررسی می شود از محیط کشت بدون فنل رد استفاده می شود.

With phenol red

Without phenol red

L-glutamin:

یکی از منابع اصلی انرژی در سلول هایی است که به سرعت تکثیر می شوند و میزان انرژی کربوهیدرات در محیط کافی نیست. محدودیت های آن عبارتند از ناپایداری در محلول , تجزیه آن به آمونیاک که برای سلول سمی است. برای غلبه بر این مشکلات گلوتامین به فرم گلوتامات به محیط اضافه میشود.

L-Glutamin

 Glutamin-Free

Stable Glutamin

محیط کشت DMEM+Glutamax:

Glutamax فرم L- Alanyl-L-glutamine است و مانع جمع شدن آمونیاک در سلول می شود.

محیط کشت IMDM:

فرم اصلاح یافته DMEM است و در مقایسه با آن مواد مغذی بیشتری دارد.

محیط کشت   Non essential amino acid )MEM  NEAA) :

این محیط کشت شامل هفت آمینو اسید غیر ضروری است که  برای رشد بهینه سلول استفاده می شود. اکثر سلولها اسیدهای امینه غیر ضروری را  از طریق چرخه کربس و گلیکولیز تولید میکنند.

کاهش این امینو اسیدهای غیر ضروری در محیط کشت منجر به تولید فراورده های جانبی به دلیل مصرف بیشتر گلوکز و گلوتامین می گردد و در رشد سلول تاثیر میگذارد .

 محیط کشت  RPMI 1640 :

محیط کشت مناسب برای رشد سلولهای لنفوسیت و مونوسیت های خون محیطی است. دارای میزان بالایی گلوتاتیون , ویتامین های بیوتین , B12 و aminobenzoic acid PABA است که در محیط های کشت DMEM و MEM وجود ندارد.

محیط کشت بسیار غنی شده برای تکثیر و تراکم بالای سلولها ست . محیط کشت RPMI 1640 فرم اصلاح یافته DMEM است و در مقایسه با آن  اسیدهای آمینه ، ویتامین ها و نمک های معدنی بیشتری دارد  . دارای نیترات پتاسیم به جای نیترات آهن و ترکیبات HEPES و سدیم پیروات است.

عکس فوق تغییرات رنگ DMEM در PH های مختلف را نشان میدهد که در PH حدودا 7/4 به رنگ قرمز-نارنجی در می آید و با کاهش PH و افزایش اسیدیته ی محیط به رنگ زرد تغییر می یابد. کمپانی pan آلمان تولید کننده انواع محیط کشت‌های سلولی است.

لطفا جهت اخذ مشاوره و خرید محیط کشت سلولی با کارشناسان ما تماس حاصل بفرمایید.

منبع: هلدیگ KTG

مقاله: محیط کشت سلولی چیست؟