Uma das principais vantagens da cultura de células é a capacidade de manipular a físico-química da reprodução celular (ou seja, temperatura, pH, pressão osmótica, tensão de O2 e CO2) e ambiente fisiológico (ou seja, concentração de hormônios e nutrientes).Além da temperatura, o ambiente de cultivo é controlado pelo meio de crescimento.
Embora o ambiente fisiológico da cultura não seja tão claro quanto seu ambiente físico e químico, uma melhor compreensão dos componentes do soro, identificação dos fatores de crescimento necessários para a proliferação e uma melhor compreensão do microambiente das células em cultura.(Isto é, interação célula-célula, difusão de gás, interação com a matriz) agora permite que certas linhagens celulares sejam cultivadas em meios isentos de soro.
1. O ambiente de cultura afeta o crescimento celular
Por favor, note que as condições de cultura de células são diferentes para cada tipo de célula.
As consequências do desvio das condições de cultura necessárias para um determinado tipo de célula variam desde a expressão de fenótipos anormais até a falha completa da cultura celular.Portanto, recomendamos que você se familiarize com a linha celular de seu interesse e siga rigorosamente as instruções fornecidas para cada produto que usar em seu experimento.
2. Precauções para criar um ambiente de cultura celular otimizado para suas células:
Meios de cultura e soro (veja abaixo para mais informações)
Níveis de pH e CO2 (veja abaixo para mais informações)
Cultive plástico (veja abaixo para mais informações)
Temperatura (veja abaixo para mais informações)
2.1 Meios Culturais e Soro
O meio de cultura é a parte mais importante do ambiente de cultivo, pois fornece os nutrientes, fatores de crescimento e hormônios necessários para o crescimento celular, além de regular o pH e a pressão osmótica da cultura.
Embora os experimentos iniciais de cultura de células tenham sido realizados usando meios naturais obtidos de extratos de tecidos e fluidos corporais, a necessidade de padronização, qualidade dos meios e aumento da demanda levaram ao desenvolvimento de meios definitivos.Os três tipos básicos de meio são meio basal, meio com soro reduzido e meio livre de soro, e eles têm requisitos diferentes para suplementação de soro.
2.1.1 Meio básico
Meio de cultura de células Gibco
A maioria das linhagens de células cresce bem em meios básicos contendo aminoácidos, vitaminas, sais inorgânicos e fontes de carbono (como glicose), mas essas formulações de meios básicos devem ser suplementadas com soro.
2.1.2 Meio de soro reduzido
Frasco com meio Gibco Low Serum
Outra estratégia para reduzir os efeitos adversos do soro em experimentos de cultura de células é usar meios com soro reduzido.O meio de soro reduzido é uma fórmula de meio básico rica em nutrientes e fatores derivados de animais, que podem reduzir a quantidade de soro necessária.
2.1.3 Meio sem soro
Frasco com meio sem soro Gibco
O meio isento de soro (SFM) contorna o uso de soro animal, substituindo o soro por formulações adequadas de nutrição e hormônio.Muitas culturas primárias e linhas celulares têm formulações de meio sem soro, incluindo a linha de produção de proteína recombinante de ovário de hamster chinês (CHO), várias linhas celulares de hibridoma, linhas de insetos Sf9 e Sf21 (Spodoptera frugiperda), bem como para o hospedeiro para produção de vírus (por exemplo, 293, VERO, MDCK, MDBK), etc. Uma das principais vantagens de usar um meio isento de soro é a capacidade de tornar o meio seletivo para tipos de células específicos, selecionando uma combinação apropriada de fatores de crescimento.A tabela a seguir lista as vantagens e desvantagens dos meios sem soro.
Vantagem
Aumentar clareza
Desempenho mais consistente
Purificação mais fácil e processamento downstream
Avalie com precisão a função celular
Aumentar a produtividade
Melhor controle das reações fisiológicas
Detecção aprimorada de mídia celular
Desvantagem
Requisitos de fórmula média específicos do tipo de célula
Necessita de maior pureza de reagente
Desaceleração no crescimento
2.2.1 nível de pH
A maioria das linhagens celulares normais de mamíferos cresce bem em pH 7,4, e as diferenças entre diferentes linhagens celulares são pequenas.No entanto, algumas linhagens celulares transformadas demonstraram crescer melhor em um ambiente ligeiramente ácido (pH 7,0 – 7,4), enquanto algumas linhas celulares de fibroblastos normais preferem um ambiente levemente alcalino (pH 7,4 – 7,7).Linhagens de células de insetos como Sf9 e Sf21 crescem melhor em pH 6,2.
2.2.2 Nível de CO2
O meio de crescimento controla o pH da cultura e tampona as células na cultura para resistir a mudanças no pH.Normalmente, esse tamponamento é obtido contendo tampões orgânicos (por exemplo, HEPES) ou à base de bicarbonato de CO2.Como o pH do meio depende do delicado equilíbrio de dióxido de carbono dissolvido (CO2) e bicarbonato (HCO3-), mudanças no CO2 atmosférico alterarão o pH do meio.Portanto, ao usar um meio tamponado com um tampão à base de bicarbonato de CO2, é necessário usar CO2 exógeno, especialmente ao cultivar células em placas de cultura abertas ou cultivar linhas de células transformadas em altas concentrações.Embora a maioria dos pesquisadores geralmente use 5-7% de CO2 no ar, a maioria dos experimentos de cultura de células geralmente usa 4-10% de CO2.No entanto, cada meio tem uma tensão de CO2 e concentração de bicarbonato recomendadas para atingir o pH e a pressão osmótica corretos;para obter mais informações, consulte as instruções do fabricante do meio.
2.3 Cultivando plásticos
Os plásticos de cultura de células estão disponíveis em uma variedade de formas, tamanhos e superfícies para atender a várias aplicações de cultura de células.Use o guia de superfície de plástico de cultura de células e o guia de recipiente de cultura de células abaixo para ajudá-lo a escolher o plástico certo para sua aplicação de cultura de células.
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2.4 Temperatura
A temperatura ideal para a cultura de células depende em grande parte da temperatura corporal do hospedeiro do qual as células são isoladas e, em menor grau, das mudanças anatômicas de temperatura (por exemplo, a temperatura da pele pode ser menor que a do músculo esquelético ).Para a cultura de células, o superaquecimento é um problema mais sério do que o superaquecimento.Portanto, a temperatura na incubadora geralmente é ajustada ligeiramente abaixo da temperatura ideal.
2.4.1 Temperatura ótima para várias linhagens celulares
A maioria das linhagens de células humanas e de mamíferos são mantidas entre 36°C e 37°C para crescimento ideal.
Células de insetos são cultivadas a 27°C para crescimento ótimo;eles crescem mais lentamente em temperaturas mais baixas e temperaturas entre 27°C e 30°C.Acima de 30°C, a vitalidade das células do inseto diminui, mesmo que volte a 27°C, as células não se recuperam.
Linhagens de células aviárias precisam de 38,5°C para atingir o crescimento máximo.Embora essas células possam ser mantidas a 37°C, elas crescerão mais lentamente.
Linhagens celulares derivadas de animais de sangue frio (como anfíbios, peixes de água fria) podem tolerar uma ampla faixa de temperatura de 15°C a 26°C.
Horário de postagem: 01 de fevereiro de 2023