کشت سلول

کشت سلولیکشت سلول،کاربرد، مواد و تجهیزات مورد نیاز

کشت سلول چیست؟

کشت سلولی یکی از مهم ترین تکنیک ها در زیست شناسی سلولی و مولکولی است زیرا بستری را برای بررسی بیولوژی، بیوشیمی، فیزیولوژی (به عنوان مثال، پیری) و متابولیسم سلول های نوع وحشی و سلول های بیمار فراهم می کند.

کشت سلولی  تکنیکی است که طی آن سلول ها از حیوان یا گیاه جداسازی می شود و به دنبال آن به یک محیط  کشت مناسب انتقال داده می شود. سلول ها به طور مستقیم از بافت جداسازی شده و قبل از کشت به وسیله ابزارهای آنزیمی یا مکانیکی تفکیک می شوند یا ممکن است سلول ها از یک رده سلولی یا سویه سلولی که قبلاً ایجاد شده است مشتق شوند.

 

کاربرد کشت سلولی در زیست شناسی سلولی و مولکولی چیست؟

کشت سلولی یکی از ابزارهای اصلی مورد استفاده در زیست شناسی سلولی و مولکولی است که یک سیستم مدل عالی برای مطالعه فیزیولوژی طبیعی و بیوشیمی سلول ها(به عنوان مثال، مطالعات متابولیک، پیری)، اثرات داروها و ترکیبات سمی بر سلول ها،  جهش زایی و سرطان زایی را فراهم می کند.  همچنین در غربالگری و توسعه داروها و تولید در مقیاس بزرگ ترکیبات بیولوژیکی (به عنوان مثال، واکسن، درمان پروتئین ها) نیز استفاده می شود. مزیت اصلی استفاده از کشت سلولی برای هر یک از این کاربردها، سازگاری و تکرارپذیری نتایجی است که می‌توان  با  استفاده از یک مجموعه سلول های کلونال به دست آورد.

۱) سیستم مدل:

کشت سلولی به عنوان سیستم مدل برای مطالعه زیست شناسی سلولی و بیوشیمی پایه، مطالعه برهمکنش بین سلول و عوامل ایجاد کننده بیماری مانند باکتری، ویروس، برای مطالعه اثر داروها، مطالعه روند پیری و همچنین برای مطالعه محرک های پیری  استفاده می شود.

۲) مطالعات سرطان:

تفاوت اساسی بین سلول طبیعی و سلول سرطانی را می توان با استفاده از روش کشت سلول حیوانی بررسی کرد، زیرا هر دو سلول را می توان در آزمایشگاه کشت داد. سلول های طبیعی را می توان با استفاده از اشعه، مواد شیمیایی و ویروس ها به سلول های سرطانی تبدیل کرد. بنابراین مکانیسم و ​​علت سرطان را می توان بررسی کرد. از کشت سلولی می توان برای تعیین داروهای موثر برای از بین بردن انتخابی سلول های سرطانی استفاده کرد.

۳) ویروس شناسی:

برای تولید واکسن به جای حیوانات از کشت سلول های حیوانی برای تکثیر ویروس ها استفاده می شود. همچنین می توان از کشت سلولی برای شناسایی و جداسازی ویروس ها و همچنین برای مطالعه چرخه رشد و تکامل ویروس ها استفاده کرد. همچنین برای مطالعه نحوه عفونت استفاده می شود.

۴) تست سمیت:

کشت سلولی حیوانی برای مطالعه اثرات داروهای جدید، لوازم آرایشی و مواد شیمیایی بر بقا و رشد تعدادی از انواع سلول ها استفاده می شود. به خصوص سلول های کبد و کلیه. از سلول های حیوانی کشت شده نیز برای تعیین حداکثر دوز مجاز داروهای جدید استفاده می شود.

۵) تولید واکسن:

از سلول های حیوانی کشت شده در تولید ویروس ها استفاده می شود و از این ویروس ها برای تولید واکسن استفاده می شود. به عنوان مثال واکسن های بیماری های کشنده مانند فلج اطفال، هاری، آبله مرغان، سرخک و هپاتیت B با استفاده از کشت سلول های حیوانی تولید می شوند.

۶) پروتئین دستکاری شده ژنتیکی:

کشت سلول های حیوانی برای تولید پروتئین های مهندسی ژنتیکی مهم تجاری مانند آنتی بادی های مونوکلونال، انسولین، هورمون ها و موارد دیگر استفاده می شود.

۷) بافت یا اندام جایگزین:

از کشت سلولی حیوانی می توان به عنوان بافت یا اندام جایگزین استفاده کرد. به عنوان مثال می توان پوست مصنوعی را با استفاده از این روش برای درمان بیماران مبتلا به سوختگی و زخم تولید کرد. با این حال تحقیقات روی کشت اندام مصنوعی مانند کبد، کلیه و لوزالمعده در حال انجام است. تکنیک ها و تحقیقات کشت اندام بر روی کشت سلول های بنیادی جنینی و بالغ در حال انجام است. این سلول ها توانایی تمایز به انواع مختلف سلول ها و اندام ها را دارند. اعتقاد بر این است که با یادگیری کنترل رشد و تمایز این سلول ها می توان برای درمان انواع شرایط پزشکی استفاده کرد.

۸) مشاوره ژنتیک:

کشت سلول های جنینی استخراج شده از زنان باردار می تواند برای مطالعه یا بررسی ناهنجاری های کروموزوم ها، ژن ها با استفاده از کاریوتایپینگ مورد استفاده قرار گیرد و این یافته ها می تواند در تشخیص زودهنگام اختلالات جنینی مورد استفاده قرار گیرد.

۹) مهندسی ژنتیک:

از سلول های حیوانی کشت شده می توان برای وارد کردن مواد ژنتیکی جدید مانند DNA یا RNA به سلول استفاده کرد. از این موارد می توان برای مطالعه بیان ژن های جدید و تأثیر آن بر سلامت سلول استفاده کرد. سلول‌های حشرات برای تولید پروتئین‌های مهم تجاری از طریق آلوده کردن آنها به باکولوویروس‌های تغییر یافته ژنتیکی استفاده می‌شوند.

۱۰) ژن درمانی:

سلول های حیوانی کشت شده را می توان از نظر ژنتیکی تغییر داد و می توان از آنها در تکنیک ژن درمانی استفاده کرد. ابتدا سلول ها از بیمار فاقد ژن عملکردی یا سلولی که ژن عملکردی خود را از دست داده است، خارج می شوند. ژن های عملکردی در این سلول ها جایگزین ژن های غیرعملکردی می شوند و سلول های تغییر یافته در شرایط آزمایشگاهی کشت و رشد داده می شود.

 

تجهیزات و مواد پایه کشت سلولی کدامند؟

تجهیزات خاص یک آزمایشگاه کشت سلولی به نوع تحقیقات انجام شده بستگی دارد، به عنوان مثال، نیازهای آزمایشگاه کشت سلولی پستانداران که اختصاصی برای  تحقیقات در زمینه ی سرطان با  آزمایشگاه کشت سلولی حشرات که بر بیان پروتئین تمرکز دارد کاملاً متفاوت است. با این حال، همه آزمایشگاه‌های کشت سلولی یک هدف مشترک دارند: عاری بودن از میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا.

در ادامه تجهیزات و لوازم رایج در اکثر آزمایشگاه‌های کشت سلولی فهرست شده است:

۱) تجهیزات اصلی

  • هود کشت سلولی (به عنوان مثال، هود با جریان آرام یا کابینت ایمنی زیستی)
  • انکوباتور (انکوباتور CO2 دار)
  • حمام آب
  • سانتریفیوژ
  • یخچال و فریزر (-20 درجه سانتیگراد)
  • شمارنده سلولی (به عنوان مثال، شمارنده سلولی خودکار یا هماسیتومتر Countess®)
  • میکروسکوپ معکوس
  • ظروف فریزر یا انجماد نیتروژن مایع (N2).
  • استریل کننده (به عنوان مثال، اتوکلاو)

۲) تجهیزات توسعه یافته

  • پمپ آسپیراسیون (پریستالتیک یا خلاء)
  • PH متر
  • میکروسکوپ کانفوکال
  • فلوسیتومتر

۳) سایر لوازم:

  • ظروف کشت سلولی (مانند فلاسک ها، ظروف پتری، بطری های غلتکی، صفحات چند چاهی)
  • پیپت و پیپتتور
  • سرنگ و سوزن
  • ظروف زباله
  • محیط کشت، سرم ها و معرف ها
  • سلول ها

علاوه بر تجهیزات فوق جهت انجام کشت سلولی  علاوه بر خود محیط کشت به شش ماده اصلی در محیط کشت سلولی نیاز است.

این شش ماده ی مورد استفاده شامل یک منبع کربن (به عنوان مثال، گلوکز)، سیستم بافر (به عنوان مثال، HEPES)، نشانگر pH (به عنوان مثال، فنل قرمز)،سرم، متابولیت ها، ویتامین ها ، مواد معدنی و آنتی بیوتیک ها می باشد.

برای استخراج DNA از سلول کشت داده شده به کیت استخراج DNA از بافت مراجعه بفرمایید.

 

سوالات متداول

یکی از مسائل مشترک و مهم در تمام آزمایشگاههای کشت سلولی چیست؟

مهم ترین مسئله در همه آزمایشگاه‌های کشت سلولی عاری بودن از میکروارگانیسم‌های بیماری‌ زا است.
از تجهیزات اصلی مورد استفاده می توان به  هود کشت سلولی (به عنوان مثال، هود با جریان آرام یا کابینت ایمنی زیستی) ، انکوباتور (انکوباتور CO2 دار) ،حمام آب ، سانتریفیوژ ، یخچال و فریزر (-20 درجه سانتیگراد)،  شمارنده سلولی (به عنوان مثال، شمارنده سلولی خودکار یا هماسیتومتر Countess®) ، میکروسکوپ معکوس،  ظروف فریزر یا انجماد نیتروژن مایع (N2)،  استریل کننده (به عنوان مثال، اتوکلاو) می توان نام برد.

کشت سلولی چیست؟

کشت سلولی  تکنیکی است که طی آن سلول ها از حیوان یا گیاه جداسازی می شود و به دنبال آن به یک محیط  کشت مناسب انتقال داده می شود.

مواد مورد نیاز در کشت سلولی چه موادی را شامل می شود؟

جهت انجام کشت سلولی  علاوه بر خود محیط کشت به شش ماده اصلی در محیط کشت سلولی نیاز است که این شش ماده ی مورد استفاده شامل یک منبع کربن (به عنوان مثال، گلوکز)، سیستم بافر (به عنوان مثال، HEPES) ، نشانگر pH (به عنوان مثال، فنل قرمز)،سرم ، متابولیت ها، ویتامین ها ، مواد معدنی و آنتی بیوتیک ها می باشد.