کشت سلول های حیوانی یکی از جنبه های اصلی علم می باشد که بعنوان پایه و اساس بسیاری از اکتشافات اخیر ما بکار می رود. بخش های عمده ای از برنامه ها عبارتند از تحقیقات سرطان، تولید واکسن، تولید پروتئین نوترکیب، انتخاب مواد دارویی و بهبود آن، ژن درمانی، زیست شناسی سلول های بنیادی، تولید آنتی بادی مونوکلونال، فناوری لقاح در شرایط آزمایشگاهی ، انجماد اسپرم وتولیدهورمون ها در آزمایشگاه. سلول ها می تواند تکثیر شوند، گسترش یابند و به تکرار یکسان تقسیم شوند، که می تواند مشخص شود، خالص شود و به وسیله ی انجماد حفظ شود. این مقاله به بررسی جنبه های اساسی کشت سلول های حیوانی برای تحقیقات مدرن و روز می پردازد.
مقدمه
کشت سلول های حیوانی و بافت ها به طور کلی و به طور گسترده ای استفاده شده، تکنیکی که شامل جداسازی سلول ، بافت و ارگان از حیوانات و رشد و تکثیر آن ها در محیط آزمایشگاهی یا محیط مصنوعی می باشد. واژه کشت به معنی زنده نگه داشتن و رشد در یک محیط زنده ی شبیه سازی شده ی، شرایط طبیعی می باشد ( یک محیطی مشابه شرایط فیزیولوژیک بدن ). فهرست انواع سلول های مختلف که در حال حاضر می تواند در محیط کشت رشد کنند شامل بافت همبند مانند فیبروبلاست، عضله اسکلتی، عضله قلب و صاف، بافت اپیتلیال، سلول های عصبی، سلول های غدد درون ریز و بسیاری از انواع مختلف سلول های تومور می باشد (مرتن، 2006(.کشت in vitro بعنوان با ارزش ترین روش برای مطالعه ی عملکردها و مکانیسم کارکرد خیلی از سلولها شناخته شده است. یک گروه خاص از سلول ها را می توان در مقادیر کشت داد وفعالیت های سلولی، تکثیر و تمایزیشان را مطالعه نمود. کشت سلولی برای بیوتکنولوژی بسیارضروری است; بخش های عمده ای از کاربرد کشت سلول های حیوانی، درتحقیقات سرطان، تولید واکسن، تولید پروتئین نوترکیب، انتخاب مواد دارویی و بهبود آن، ژن درمانی، سلول های بنیادی و در تکنولوژی لقاح مصنوعی می باشد. بافتهای در حال رشد موجودات در خارج از بدن ، در یک محیط کشت مناسب، شامل مخلوطی از مواد مغذی که یا در شکل جامد یا مایع ساخته شده، هستند. عوامل تغذیه ای مانند سرم، یون کلسیم، هورمون و غیره را می توان به محیط کشت جهت کمک به رشد، تمایز و تکثیر سلول ها اضافه نمود. سلول ها می تواند تکثیر، گسترش و به تکرارهای یکسان تقسیم شوند، که می توان به وسیله ی انجماد حفظ شود. آنها همچنین می توانند فنوتیپ های مختلفی سلولی را به وسیله رشد در محیط کشت انتخابی جدا کنند. نشانه های تاریخی( Historical landmarks ) در توسعه کشت سلول در جدول 1نشان داده شده است. هدف از این بررسی ارائه اطلاعات مفید و اساسی در کشت سلول های حیوانی برای دانشمندان حرفه ای اولیه ( افراد تازه کار) می باشد.
The culture of animal cells is one of the major aspects of science which serves as a foundation for most of our recent discoveries. The major areas of application include cancer research, vaccine manufacturing, recombinant protein production, drug selection and improvement, gene therapy, stem cell biology, monoclonal antibody production, in vitro fertilization technology, cryopreservation and in vitro production of hormones. Cells can be propagated, expanded and divided into identical replicates, which can be characterized, purified and preserved by freezing. This article reviews the basic aspects of animal cell culture for modern day research.
INTRODUCTION
The culture of animal cells and tissues is a generally and widely used technique that involves isolation of cells, tissues and organs from animals and growing them in an in vitro or artificial environment. The term culture means to keep alive and grow in an appropriate medium that simulates the natural conditions. The list of different cell types which can now be grown in culture include connective tissues such as fibroblasts, skeletal, cardiac and smooth muscle, epithelial tissues, neural cells, endocrine cells and many different types of tumour cells (Merten, 2006). In vitro culture has been proven to be the most valuable method to study the functions and mechanism of operations of many cells. A particular group of cells can be cultured in large quantities to study their cellular activities, differentiations and proliferations. Cell culture is highly essential to biotechnology; the major areas of application of animal cell culture are; cancer research, vaccine manufacturing, recombinant protein production, drug selection and improvement, gene therapy, stem cell biology and in vitro fertilization technology. Growing tissues of living organisms outside the body are made possible in an appropriate culture medium, which contains a mixture of nutrients either in solid or liquid form. Nutritional factors like serum, ca2+ ions, hormones etc. can be added to the medium to aid growth, differentiation and proliferation of cells. Cells can be propagated, expanded and divided into identical replicates, which can be characterized and preserved by freezing. They can also be purified phenotypically by growth in selective media. Historical landmarks in the development of cell culture are presented in Table 1. The objective of this review was to provide useful and basic information on animal cell culture for early career scientists.
مقدمه
روش کشت سلول
کشت اولیه
کشت Subculture ( یا کشت فرعی یا زیر کشت)
کشت تک لایه
کشت معلق
کشت چسبنده
تراکم و انتشار سلول
انواع سیستم های کشت
Batch
کشت با جریان پیوسته
کینیتیک های رشد در کشت سلول
الزامات برای کشت سلولی
معیارهای انتخاب محیط کشت
محیط حاوی سرم
محیط بدون سرم
استفاده از مواد مغذی در کشت سلول
شرایط دیگربرای کشت سلول: اثر pH، درجه حرارت و اکسیژن در رشد سلول
ذخیره سازی و انجماد
شناسایی رده ی سلولی
تجزیه و تحلیل مورفولوژی و STR
کروموزومی و کاریوتیپ تجزیه و تحلیل:
تجزیه و تحلیل ایزوآنزیم
الایزا الایزا
تست های برای آلودگی های میکروبی
آزمایشاتی که برای آلودگی متقاطع درون گونه
نتیجه گیری
INTRODUCTION
PROCEDURE OF CELL CULTURE
Primary culture
Subculture culture
Monolayer culture
Suspension culture
Adherent culture
Seeding density and cell propagation
TYPE OF CULTURE SYSTEMS
Batch
Continuous-flow culture
GROWTH KINETICS IN CELL CULTURE
MEDIA REQUIREMENTS FOR CELL CULTURE
Criteria for selecting culture media
Serum containing media
Serum-free media
NUTRIENT UTILIZATION IN CELL CULTURE
Other conditions for cell culture: effect of pH, temperature and oxygen on cell growth
CRYOPRESERVATION AND STORAGE
CELL LINE IDENTIFICATION
Morphology and STR analyses
Chromosomal and Karyotyping analyses:
Isoenzyme analysis
ELISA
Biochemical tests
Tests for microbial contamination
Tests for intra-species cross-contamination
CONCLUSION