세포 배양의 주요 이점 중 하나는 세포 재생산(즉, 온도, pH, 삼투압, O2 및 CO2 긴장) 및 생리적 환경(즉, 호르몬 및 영양소 농도)의 물리적 화학을 조작할 수 있는 능력입니다.온도 외에도 배양 환경은 성장 배지에 의해 제어됩니다.
배양의 생리학적 환경은 물리적, 화학적 환경만큼 명확하지는 않지만, 혈청 성분에 대한 이해, 증식에 필요한 성장인자 규명, 배양 중인 세포의 미세환경에 대한 이해가 필요합니다.(즉, 세포-세포 상호작용, 기체 확산, 매트릭스와의 상호작용) 이제 특정 세포주가 무혈청 배지에서 배양될 수 있습니다.
1. 배양 환경은 세포 성장에 영향을 미칩니다.
세포 배양 조건은 각 세포 유형마다 다릅니다.
특정 세포 유형에 필요한 배양 조건에서 벗어난 결과는 비정상적인 표현형의 발현에서 세포 배양의 완전한 실패에 이르기까지 다양합니다.따라서 관심 있는 세포주에 익숙해지고 실험에 사용하는 각 제품에 제공된 지침을 엄격히 따르는 것이 좋습니다.
2. 귀하의 세포에 최적화된 세포 배양 환경을 만들기 위한 주의 사항:
배양 배지 및 혈청(자세한 내용은 아래 참조)
pH 및 CO2 수준(자세한 내용은 아래 참조)
플라스틱 재배(자세한 내용은 아래 참조)
온도(자세한 내용은 아래 참조)
2.1 문화 매체 및 혈청
배양 배지는 세포 성장에 필요한 영양분, 성장 인자 및 호르몬을 제공하고 배양물의 pH 및 삼투압을 조절하기 때문에 배양 환경에서 가장 중요한 부분입니다.
초기 세포 배양 실험은 조직 추출물과 체액에서 얻은 천연 배지를 사용하여 수행되었지만 표준화, 배지 품질 및 수요 증가의 필요성으로 최종 배지가 개발되었습니다.세 가지 기본 유형의 배지는 기본 배지, 감소된 혈청 배지 및 무혈청 배지이며, 혈청 보충에 대한 요구 사항이 다릅니다.
2.1.1 기본 매체
Gibco 세포 배양 배지
대부분의 세포주는 아미노산, 비타민, 무기염 및 탄소원(예: 포도당)을 포함하는 기본 배지에서 잘 자라지만 이러한 기본 배지 제형에는 혈청이 보충되어야 합니다.
2.1.2 환원 혈청 배지
Gibco 로우 세럼 미디엄이 포함된 병
세포 배양 실험에서 혈청의 부작용을 줄이기 위한 또 다른 전략은 혈청 감소 배지를 사용하는 것입니다.환원혈청배지는 영양소와 동물 유래 인자가 풍부한 기본배지 제형으로 필요한 혈청의 양을 줄일 수 있습니다.
2.1.3 무혈청 배지
Gibco 무혈청 배지가 들어 있는 병
무혈청 배지(SFM)는 혈청을 적절한 영양 및 호르몬 제형으로 대체하여 동물 혈청의 사용을 피합니다.많은 일차 배양 및 세포주는 중국 햄스터 난소(CHO) 재조합 단백질 생산 라인, 다양한 하이브리도마 세포주, 곤충 라인 Sf9 및 Sf21(Spodoptera frugiperda)뿐만 아니라 바이러스 생산을 위한 숙주를 포함하여 무혈청 배지 제형을 가지고 있습니다. (예: 293, VERO, MDCK, MDBK) 등입니다. 무혈청 배지 사용의 주요 이점 중 하나는 적절한 성장 인자 조합을 선택하여 특정 세포 유형에 대해 배지를 선택적으로 만들 수 있다는 것입니다.다음 표에는 무혈청 배지의 장단점이 나열되어 있습니다.
이점
선명도 증가
보다 일관된 성능
손쉬운 정제 및 다운스트림 처리
세포 기능을 정확하게 평가
생산성 향상
생리적 반응의 더 나은 제어
향상된 세포 매체 감지
불리
세포 유형별 배지 공식 요건
더 높은 시약 순도 필요
성장 둔화
2.2.1 pH 수준
대부분의 정상 포유류 세포주는 pH 7.4에서 잘 자라며 다른 세포주 사이의 차이는 작습니다.그러나 일부 형질전환된 세포주는 약산성 환경(pH 7.0 – 7.4)에서 더 잘 자라는 반면, 일부 정상 섬유아세포 세포주는 약알칼리성 환경(pH 7.4 – 7.7)을 선호합니다.Sf9 및 Sf21과 같은 곤충 세포주는 pH 6.2에서 가장 잘 자랍니다.
2.2.2 CO2 수준
성장 배지는 배양액의 pH를 제어하고 pH 변화에 저항하도록 배양액의 세포를 완충합니다.일반적으로 이 버퍼링은 유기물(예: HEPES) 또는 CO2-중탄산염 기반 버퍼를 포함하여 달성됩니다.매체의 pH는 용해된 이산화탄소(CO2)와 중탄산염(HCO3-)의 섬세한 균형에 따라 달라지기 때문에 대기 중 CO2의 변화는 매체의 pH를 변경합니다.따라서 CO2-bicarbonate계 완충액으로 완충된 배지를 사용하는 경우 외인성 CO2를 사용할 필요가 있으며, 특히 개방된 배양접시에서 세포를 배양하거나 형질전환된 세포주를 고농도로 배양하는 경우에는 더욱 그러하다.대부분의 연구자들은 일반적으로 공기 중 5-7% CO2를 사용하지만 대부분의 세포 배양 실험은 일반적으로 4-10% CO2를 사용합니다.그러나 각 배지에는 올바른 pH 및 삼투압을 달성하기 위해 권장되는 CO2 장력 및 중탄산염 농도가 있습니다.자세한 내용은 매체 제조업체의 지침을 참조하십시오.
2.3 플라스틱 재배
세포 배양 플라스틱은 다양한 세포 배양 응용 분야에 맞게 다양한 형태, 크기 및 표면으로 제공됩니다.아래의 세포 배양 플라스틱 표면 가이드 및 세포 배양 용기 가이드를 사용하여 세포 배양 응용 분야에 적합한 플라스틱을 선택하십시오.
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2.4 온도
세포 배양을 위한 최적의 온도는 세포가 분리된 숙주의 체온에 크게 좌우되며 온도의 해부학적 변화에는 덜 영향을 받습니다(예: 피부 온도는 골격근보다 낮을 수 있음). ).세포 배양의 경우 과열보다 과열이 더 심각한 문제입니다.따라서 인큐베이터의 온도는 일반적으로 최적 온도보다 약간 낮게 설정됩니다.
2.4.1 다양한 세포주에 대한 최적 온도
대부분의 인간 및 포유류 세포주는 최적의 성장을 위해 36°C ~ 37°C에서 유지됩니다.
곤충 세포는 최적의 성장을 위해 27°C에서 배양됩니다.그들은 더 낮은 온도와 27°C에서 30°C 사이의 온도에서 더 천천히 자랍니다.30°C 이상에서는 곤충 세포의 생명력이 떨어지며, 27°C로 되돌려도 세포가 회복되지 않습니다.
조류 세포주는 최대 성장에 도달하기 위해 38.5°C가 필요합니다.이러한 세포는 37°C에서 보관할 수 있지만 더 천천히 자랄 것입니다.
냉혈 동물(예: 양서류, 냉수 어류)에서 파생된 세포주는 15°C ~ 26°C의 넓은 온도 범위를 견딜 수 있습니다.
게시 시간: 2023년 2월 1일