รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการเพาะเลี้ยงเซลล์เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติม

1. การเพาะเลี้ยงเซลล์คืออะไร?
การเพาะเลี้ยงเซลล์หมายถึงการเอาเซลล์ออกจากสัตว์หรือพืชแล้วเพาะเลี้ยงในสภาพแวดล้อมเทียมที่เอื้ออำนวยเซลล์สามารถนำมาจากเนื้อเยื่อได้โดยตรงและทำลายลงด้วยวิธีทางเอนไซม์หรือทางกลก่อนการเพาะเลี้ยง หรือสามารถได้มาจากสายเซลล์หรือสายเซลล์ที่สร้างขึ้น

2. วัฒนธรรมหลักคืออะไร?
การเพาะเลี้ยงขั้นปฐมภูมิหมายถึงระยะการเพาะเลี้ยงหลังจากที่เซลล์ถูกแยกออกจากเนื้อเยื่อและเพิ่มจำนวนขึ้นภายใต้สภาวะที่เหมาะสมจนกระทั่งเซลล์เหล่านั้นครอบครองสารตั้งต้นที่มีอยู่ทั้งหมด (นั่นคือ ถึงจุดบรรจบกัน)ในขั้นตอนนี้ เซลล์จะต้องถูกเพาะเลี้ยงย่อยโดยการย้ายไปยังภาชนะใหม่ที่มีอาหารเลี้ยงเชื้อใหม่เพื่อให้มีพื้นที่มากขึ้นสำหรับการเติบโตอย่างต่อเนื่อง

2.1 เส้นเซลล์
หลังจากวัฒนธรรมย่อยแรก การเพาะเลี้ยงหลักเรียกว่าเซลล์ไลน์หรือโคลนย่อยสายพันธุ์เซลล์ที่ได้มาจากวัฒนธรรมปฐมภูมิมีอายุขัยที่จำกัด (กล่าวคือ พวกมันมีจำกัด ดูด้านล่าง) และเมื่อผ่านไป เซลล์ที่มีความสามารถในการเติบโตสูงสุดจะครอบงำ ส่งผลให้จีโนไทป์ของประชากรในระดับหนึ่งสอดคล้องกับฟีโนไทป์

2.2 ความเครียดของเซลล์
ถ้าประชากรย่อยของสายพันธุ์เซลล์ถูกเลือกในเชิงบวกจากการเพาะเลี้ยงโดยการโคลนนิ่งหรือวิธีการอื่น สายพันธุ์ของเซลล์นั้นจะกลายเป็นสายพันธุ์ของเซลล์สายพันธุ์ของเซลล์มักจะได้รับการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมเพิ่มเติมหลังจากที่สายพันธุ์พ่อแม่เริ่มต้นขึ้น

3.จำนวนเซลล์ที่จำกัดและต่อเนื่อง
เซลล์ปกติมักจะแบ่งตัวในจำนวนจำกัดก่อนที่จะสูญเสียความสามารถในการเพิ่มจำนวนนี่เป็นเหตุการณ์ที่กำหนดทางพันธุกรรมที่เรียกว่าการชราภาพเส้นเซลล์เหล่านี้เรียกว่าเส้นเซลล์ที่มีขอบเขตอย่างไรก็ตาม เซลล์บางสายพันธุ์กลายเป็นอมตะผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการเปลี่ยนแปลง ซึ่งอาจเกิดขึ้นเองหรือสามารถเกิดจากสารเคมีหรือไวรัสเมื่อเส้นเซลล์ที่จำกัดผ่านการเปลี่ยนแปลงและได้รับความสามารถในการแบ่งไปเรื่อยๆ มันจะกลายเป็นเส้นเซลล์ที่ต่อเนื่องกัน

4. สภาพการเลี้ยง
เงื่อนไขการเพาะเลี้ยงของเซลล์แต่ละประเภทมีความแตกต่างกันมาก แต่สภาพแวดล้อมเทียมสำหรับการเพาะเลี้ยงเซลล์จะประกอบด้วยภาชนะที่เหมาะสมเสมอ ซึ่งประกอบด้วยสิ่งต่อไปนี้:
4.1 สารตั้งต้นหรืออาหารเลี้ยงเชื้อที่ให้สารอาหารที่จำเป็น (กรดอะมิโน คาร์โบไฮเดรต วิตามิน เกลือแร่)
4.2 ปัจจัยการเจริญเติบโต
4.3 ฮอร์โมน
4.4 ก๊าซ (O2, CO2)
4.5 สภาพแวดล้อมทางกายภาพและเคมีที่ถูกควบคุม (pH, แรงดันออสโมติก, อุณหภูมิ)

เซลล์ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับแองเคอเรจและต้องเพาะเลี้ยงบนวัสดุพิมพ์ที่เป็นของแข็งหรือกึ่งแข็ง (การเพาะเลี้ยงแบบยึดติดหรือการเพาะเลี้ยงแบบชั้นเดียว) ในขณะที่เซลล์อื่นๆ สามารถเติบโตแบบลอยตัวได้ในตัวกลาง (การเพาะเลี้ยงแบบแขวนลอย)

5.การเก็บรักษาด้วยความเย็น
หากมีเซลล์ส่วนเกินในวัฒนธรรมย่อย ควรรักษาด้วยสารป้องกันที่เหมาะสม (เช่น DMSO หรือกลีเซอรอล) และเก็บไว้ที่อุณหภูมิต่ำกว่า -130°C (การเก็บรักษาด้วยความเย็น) จนกว่าจะจำเป็นสำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเพาะเลี้ยงย่อยและการเก็บรักษาเซลล์ด้วยการแช่แข็ง

6. สัณฐานวิทยาของเซลล์ในวัฒนธรรม
เซลล์ในวัฒนธรรมสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภทพื้นฐานตามรูปร่างและลักษณะที่ปรากฏ (เช่น สัณฐานวิทยา)
6.1 เซลล์ไฟโบรบลาสต์เป็นเซลล์สองขั้วหรือหลายขั้ว มีรูปร่างยาวและเติบโตติดกับสารตั้งต้น
6.2 เซลล์ที่มีลักษณะคล้ายเยื่อบุผิวเป็นรูปหลายเหลี่ยม มีขนาดสม่ำเสมอกว่า และติดอยู่กับเมทริกซ์เป็นแผ่นแยกกัน
6.3 เซลล์ที่คล้ายลิมโฟบลาสต์มีลักษณะเป็นทรงกลมและมักจะเติบโตในสารแขวนลอยโดยไม่ยึดติดกับพื้นผิว

7. การประยุกต์ใช้การเพาะเลี้ยงเซลล์
การเพาะเลี้ยงเซลล์เป็นเครื่องมือหลักอย่างหนึ่งที่ใช้ในเซลล์และอณูชีววิทยาเป็นระบบแบบจำลองที่ยอดเยี่ยมสำหรับการศึกษาสรีรวิทยาปกติและชีวเคมีของเซลล์ (เช่น การวิจัยเมแทบอลิซึม การแก่ชรา) ผลกระทบของยาและสารประกอบที่เป็นพิษต่อเซลล์ และผลกระทบต่อการกลายพันธุ์และสารก่อมะเร็งนอกจากนี้ยังใช้สำหรับการคัดกรองและพัฒนายาและการผลิตสารประกอบทางชีวภาพขนาดใหญ่ (เช่น วัคซีน โปรตีนรักษาโรค)ข้อได้เปรียบหลักของการใช้การเพาะเลี้ยงเซลล์สำหรับแอปพลิเคชันเหล่านี้คือความสม่ำเสมอและความสามารถในการทำซ้ำของผลลัพธ์ที่สามารถรับได้โดยใช้ชุดเซลล์ที่โคลน