Una de las principales ventajas del cultivo celular es la capacidad de manipular la química física de la reproducción celular (es decir, temperatura, pH, presión osmótica, tensión de O2 y CO2) y el entorno fisiológico (es decir, concentración de hormonas y nutrientes).Además de la temperatura, el medio de cultivo controla el medio de cultivo.
Aunque el ambiente fisiológico del cultivo no es tan claro como su ambiente físico y químico, una mejor comprensión de los componentes del suero, la identificación de los factores de crecimiento necesarios para la proliferación y una mejor comprensión del microambiente de las células en cultivo.(es decir, la interacción célula-célula, la difusión de gases, la interacción con la matriz) ahora permite que ciertas líneas celulares se cultiven en medios sin suero.
1. El entorno de cultivo afecta el crecimiento celular.
Tenga en cuenta que las condiciones de cultivo celular son diferentes para cada tipo de célula.
Las consecuencias de desviarse de las condiciones de cultivo requeridas para un tipo de célula en particular van desde la expresión de fenotipos anormales hasta el fracaso total del cultivo celular.Por lo tanto, le recomendamos que se familiarice con la línea celular que le interesa y siga estrictamente las instrucciones proporcionadas para cada producto que utilice en su experimento.
2. Precauciones para crear un entorno de cultivo celular optimizado para sus células:
Medios de cultivo y suero (consulte a continuación para obtener más información)
Niveles de pH y CO2 (consulte a continuación para obtener más información)
Cultivar plástico (ver más abajo para más información)
Temperatura (ver abajo para más información)
2.1 Medios Culturales y Suero
El medio de cultivo es la parte más importante del ambiente de cultivo, ya que proporciona los nutrientes, factores de crecimiento y hormonas necesarias para el crecimiento celular, y regula el pH y la presión osmótica del cultivo.
Aunque los experimentos iniciales de cultivo celular se realizaron utilizando medios naturales obtenidos de extractos de tejidos y fluidos corporales, la necesidad de estandarización, la calidad de los medios y el aumento de la demanda llevaron al desarrollo de medios definitivos.Los tres tipos básicos de medios son medios basales, medios con suero reducido y medios sin suero, y tienen diferentes requisitos para la suplementación con suero.
2.1.1 Medio básico
Medio de cultivo celular Gibco
La mayoría de las líneas celulares crecen bien en medios básicos que contienen aminoácidos, vitaminas, sales inorgánicas y fuentes de carbono (como la glucosa), pero estas formulaciones de medios básicos deben complementarse con suero.
2.1.2 Medio de suero reducido
Botella con Gibco Low Serum Medium
Otra estrategia para reducir los efectos adversos del suero en los experimentos de cultivo celular es utilizar medios reducidos en suero.El medio de suero reducido es una fórmula de medio básico rica en nutrientes y factores de origen animal, que pueden reducir la cantidad de suero necesaria.
2.1.3 Medio sin suero
Frasco con medio sin suero Gibco
El medio libre de suero (SFM) evita el uso de suero animal al reemplazar el suero con formulaciones hormonales y nutricionales adecuadas.Muchos cultivos primarios y líneas celulares tienen formulaciones de medio sin suero, incluida la línea de producción de proteína recombinante de ovario de hámster chino (CHO), varias líneas celulares de hibridoma, líneas de insectos Sf9 y Sf21 (Spodoptera frugiperda), así como para el huésped para la producción de virus. (por ejemplo, 293, VERO, MDCK, MDBK), etc. Una de las principales ventajas de usar un medio sin suero es la capacidad de hacer que el medio sea selectivo para tipos de células específicos seleccionando una combinación adecuada de factores de crecimiento.La siguiente tabla enumera las ventajas y desventajas de los medios sin suero.
Ventaja
Aumentar la claridad
Rendimiento más consistente
Purificación más fácil y procesamiento posterior
Evaluar con precisión la función celular
Aumentar la productividad
Mejor control de las reacciones fisiológicas
Detección mejorada de medios celulares
Desventaja
Requisitos de fórmula de medio específicos del tipo de célula
Necesita mayor pureza del reactivo
Ralentización del crecimiento
2.2.1 nivel de pH
La mayoría de las líneas celulares de mamíferos normales crecen bien a un pH de 7,4 y las diferencias entre las diferentes líneas celulares son pequeñas.Sin embargo, se ha demostrado que algunas líneas celulares transformadas crecen mejor en un entorno ligeramente ácido (pH 7,0 - 7,4), mientras que algunas líneas celulares de fibroblastos normales prefieren un entorno ligeramente alcalino (pH 7,4 - 7,7).Las líneas celulares de insectos como Sf9 y Sf21 crecen mejor a pH 6,2.
2.2.2 Nivel de CO2
El medio de cultivo controla el pH del cultivo y amortigua las células del cultivo para resistir los cambios de pH.Por lo general, esta amortiguación se logra conteniendo amortiguadores orgánicos (por ejemplo, HEPES) o basados en bicarbonato de CO2.Debido a que el pH del medio depende del delicado equilibrio de dióxido de carbono disuelto (CO2) y bicarbonato (HCO3-), los cambios en el CO2 atmosférico cambiarán el pH del medio.Por lo tanto, cuando se usa un medio tamponado con un tampón basado en bicarbonato de CO2, es necesario usar CO2 exógeno, especialmente cuando se cultivan células en placas de cultivo abiertas o se cultivan líneas de células transformadas a altas concentraciones.Aunque la mayoría de los investigadores suelen utilizar entre un 5 y un 7 % de CO2 en el aire, la mayoría de los experimentos con cultivos celulares suelen utilizar entre un 4 y un 10 % de CO2.Sin embargo, cada medio tiene una tensión de CO2 y una concentración de bicarbonato recomendadas para lograr el pH y la presión osmótica correctos;para obtener más información, consulte las instrucciones del fabricante del medio.
2.3 Cultivando plásticos
Los plásticos de cultivo celular están disponibles en una variedad de formas, tamaños y superficies para adaptarse a diversas aplicaciones de cultivo celular.Utilice la guía de superficies de plástico para cultivos celulares y la guía de contenedores para cultivos celulares a continuación para ayudarlo a elegir el plástico adecuado para su aplicación de cultivo celular.
Ver todos los plásticos de cultivo celular Thermo Scientific Nunc (enlace publicitario)
2.4 Temperatura
La temperatura óptima para el cultivo celular depende en gran medida de la temperatura corporal del huésped del que se aíslan las células y, en menor medida, de los cambios anatómicos de temperatura (por ejemplo, la temperatura de la piel puede ser inferior a la del músculo esquelético). ).Para el cultivo celular, el sobrecalentamiento es un problema más serio que el sobrecalentamiento.Por lo tanto, la temperatura en la incubadora generalmente se establece ligeramente por debajo de la temperatura óptima.
2.4.1 Temperatura óptima para varias líneas celulares
La mayoría de las líneas celulares humanas y de mamíferos se mantienen entre 36 °C y 37 °C para un crecimiento óptimo.
Las células de insectos se cultivan a 27°C para un crecimiento óptimo;crecen más lentamente a temperaturas más bajas y temperaturas entre 27°C y 30°C.Por encima de 30°C, la vitalidad de las células de insectos disminuye, incluso si vuelve a 27°C, las células no se recuperarán.
Las líneas celulares aviares necesitan 38,5°C para alcanzar el crecimiento máximo.Aunque estas células se pueden mantener a 37°C, crecerán más lentamente.
Las líneas celulares derivadas de animales de sangre fría (como anfibios, peces de agua fría) pueden tolerar un amplio rango de temperatura de 15 °C a 26 °C.
Hora de publicación: 01-feb-2023