Sejtnövekedés és sejtfenntartás

A sejtek növekedési fázisai

A megfelelő sejtnövekedés biztosítása elengedhetetlen a sejtkultúra-vizsgálatokból származó pontos adatok gyűjtéséhez. A sejtszámot hemocitométerrel vagy automatikus sejtszámlálóval lehet meghatározni, amely pontosabb eredményeket biztosít.

A tenyészetben a sejtnövekedés általában négy fázisban zajlik:

1. Lag fázis – A sejtek alkalmazkodnak a tenyésztési körülményekhez, és nem osztódnak.
2. Logaritmikus növekedési fázis – A sejtek aktívan osztódnak, ezért ez a legjobb szakasz a populáció növekedésének értékelésére vagy az adatok gyűjtésére. A logaritmikus fázis késői szakasza a legalkalmasabb időpont a sejtek átültetésére (szubkultúrára).
3. Plateau (stacionárius) fázis – A növekedés lelassul, ahogy a sejtek megközelítik a 100%-os konfluenciát, és a sejtek a legérzékenyebbek a stresszre vagy a károsodásra, mivel a sejt hulladékok felhalmozódnak, és az erőforrások kimerülnek.
4. Hanyatlás fázis – Az élő sejtek populációja csökken, mivel a sejthalál dominál.

Sejtkultúra-táptalajok, kiegészítők és reagensek

A tenyésztett sejtek növekedéséhez tápanyag-ellátásra van szükségük. Az emlős sejtkultúra-táptalajoknak fenn kell tartaniuk a fiziológiai pH-értéket, emellett kiegyensúlyozott sókat, szénhidrátokat, aminosavakat, vitaminokat, zsírsavakat és lipideket, fehérjéket és peptideket, nyomelemeket, valamint növekedési faktorokat kell biztosítaniuk. A borjúszérum (FBS) a legszélesebb körben használt növekedési kiegészítő az emlős sejtkultúrákban, mivel tartalmazza ezeknek az alapvető sejttápanyagoknak a nagy részét, és bebizonyosodott, hogy támogatja a sejtek és szövetek növekedését tenyészetben. Azoknál az alkalmazásoknál, amelyek meghatározott táptalajt vagy csökkentett állati összetevőket igényelnek, a xeno-mentes táptalaj-készítmények ismert összetételű, állati eredetű összetevőktől mentes készítményeket biztosítanak.

Mivel a táptalajok és kiegészítők gyakran gazdag tápanyagforrást jelentenek az opportunista mikroorganizmusok szaporodásához, a sikeres sejtkultúra-tenyésztéshez aszeptikus technika és rendszeres megfigyelés szükséges, hogy biztosítható legyen a sejtek elhalását okozó vagy az in vivo-hoz hasonló növekedést zavaró szennyeződések hiánya. A mikroszkóppal nem észlelhető gyakori mikrobiális szennyeződések ellen a mikoplazma-kimutató reagensekkel végzett rutinszerű szűrés védi a tenyészeteket és a szövettenyésztési környezetet.  

Az élesztőtenyészeteket, mint például az S. cerevisiae és a P. pastoris (Pichia) fajtákat, a kutatásban gyakran használják rekombináns fehérjék expressziójára és génfunkciók vizsgálatára. Az élesztőtenyésztő tápközeg összetételében általában megtalálható kritikus tápanyagok a pepton, az élesztő kivonat, valamint a dextróz vagy a glükóz.

Tippek és trükkök a sejtek átültetéséhez

Sejtkultúra-környezetek és tenyésztőeszközök

A tenyésztett sejteket egyszer használatos, steril műanyag eszközökkel tenyésztik és kezelik, ideértve a szövettenyésztő lombikokat és többlyukú lemezeket, szerológiai pipettákat, steril palackfedél-szűrőket és steril fecskendőszűrőket. A műanyag szövettenyésztő lombikokat és lemezeket általában úgy kezelik, hogy hidrofil felületet biztosítsanak, ami megkönnyíti az adhezív sejtek tapadását. A 2D felületek alternatívájaként a mikroporózus membránalapú lemezek fiziológiailag megfelelőbb növekedési környezetet biztosítanak komplex sejtvizsgálatokhoz, mint például a sejtvándorlás, a sejt-sejt kommunikáció és a sejtpolarizáció.

A tenyésztett sejteket olyan hőmérsékleten és gázkörnyezetben kell tartani, amelyek visszaadják azokat a paramétereket, amelyek a sejtek eredeti gazdaszervezetében fennállnak. A sejteket és a táptalajt tartalmazó tenyésztőedényeket általában olyan inkubációs berendezésekben tartják, amelyek pontos hőmérséklet- és gázkeverék-szabályozást biztosítanak. Ugyanakkor a mikrofluidikát alkalmazó, kis léptékű asztali inkubációs rendszerek, amelyek lehetővé teszik a sejtek folyamatos tenyésztés közbeni képalkotását, a leghitelesebb környezetet biztosíthatják a prediktív in vitro modellek számára.