การวิเคราะห์ปัญหาทั่วไปในการใช้อาหารเลี้ยงเซลล์

อาหารเลี้ยงเซลล์เป็นสารอาหารพื้นฐานสำหรับการเลียนแบบสภาพแวดล้อมการเจริญเติบโต ในร่างกาย ของเซลล์สัตว์ และรักษาความอยู่รอดและการเพิ่มจำนวนของเซลล์ในหลอดทดลอง สารอาหาร แล้วปัญหาทั่วไปที่พบในการใช้อาหารเลี้ยงเซลล์คืออะไร? มาทำการวิเคราะห์กัน

1. การเลือกระบบบัฟเฟอร์และการเปลี่ยนแปลงค่า pH ของอาหารเลี้ยงเซลล์

เนื่องจากค่า pH ที่เหมาะสมสำหรับเซลล์ส่วนใหญ่อยู่ระหว่าง 70 ถึง 7.4 การเบี่ยงเบนจากช่วงนี้อาจส่งผลเสียต่อการเติบโตของเซลล์ อย่างไรก็ตาม ความต้องการค่า pH ของเซลล์ต่างๆ นั้นไม่เหมือนกันทุกประการ โดยทั่วไปเซลล์เพาะเลี้ยงปฐมภูมิมีความทนทานต่อความผันผวนของค่า pH ต่ำ ในขณะที่เซลล์จำนวนไม่สิ้นสุดมีความทนทานสูง ดังนั้นในการเพาะเลี้ยงขั้นต้น ระบบบัฟเฟอร์ในอาหารเลี้ยงเชื้อจึงมีความสำคัญมากกว่า อาหารเลี้ยงเซลล์ทั่วไปใช้ระบบเกลือที่สมดุล แต่อาหารเลี้ยงเชื้อที่แตกต่างกันหรืออาหารเลี้ยงเชื้อชุดเดียวกันใช้ระบบเกลือที่สมดุลต่างกัน ตัวอย่างเช่น ซีรีส์ 199 และซีรีส์ MEM ล้วนมีสื่อวัฒนธรรมระบบของ Hanks และวัฒนธรรมระบบของ Earle ฐาน. สื่อบางชนิดไม่ใช่ระบบเกลือแบบบาลานซ์ทั่วไปที่กล่าวถึงข้างต้น เช่น สื่อ RPMI1640, สื่อ F12 ระบบเกลือที่สมดุลของตัวกลางซีรั่มต่ำ MEM นั้นไม่ใช่ระบบเกลือที่สมดุลทั่วไป และความสามารถในการบัฟเฟอร์ของระบบเกลือที่สมดุลนั้นแข็งแกร่งกว่าระบบเกลือที่สมดุลทั่วไป

การเพาะเลี้ยงเซลล์

มีหลายสาเหตุที่ค่า pH ลดลงระหว่างการเพาะเลี้ยงเซลล์ เมื่อเซลล์เติบโตเร็วมาก ค่า pH มักจะลดลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งสามารถแก้ไขได้ด้วยการผ่านอย่างทันท่วงที เพิ่มอัตราส่วนการผ่าน หรือลดปริมาณซีรั่ม นอกจากนี้ การปิดฝาขวดเพาะเลี้ยงแน่นเกินไป ความจุบัฟเฟอร์ของระบบ NaHCO3 ไม่เพียงพอ ความเข้มข้นของเกลือที่ไม่ถูกต้องในอาหารเลี้ยงเชื้อ การปนเปื้อนของแบคทีเรีย ยีสต์ หรือเชื้อรา อาจทำให้ค่า pH ลดลงอย่างรวดเร็วบ่อยครั้ง ในขณะนี้ คุณสามารถแก้ไขได้ด้วยวิธีต่อไปนี้:

1) เพิ่มความเข้มข้นของ NaHCO3 ในอาหารเลี้ยงเชื้อหรือลดความเข้มข้นของ CO2 ในตู้ฟักไข่ เมื่อปริมาณ NaHCO3 อยู่ระหว่าง 2.0 g/L และ 3.7 g/L ความเข้มข้นของ CO2 ที่สอดคล้องกันคือ 5~10 เปอร์เซ็นต์ ;

2) เปลี่ยนไปใช้อาหารเลี้ยงเชื้ออิสระ CO2-

3) คลายฝาขวดให้ถูกต้อง เพิ่มบัฟเฟอร์ HEPES ลงในอาหารเลี้ยงเชื้อเพื่อสร้างความเข้มข้นขั้นสุดท้าย 10-25 mM;

4) ใช้สารละลายเพาะเลี้ยงจากเกลือของ Earle ในสภาพแวดล้อมการเพาะเลี้ยง CO2 และใช้สารละลายเพาะเลี้ยงที่เตรียมโดยเกลือของ Hanks ในสภาพแวดล้อมการเพาะเลี้ยงบรรยากาศ

5) ทิ้งเพาะเชื้อหรือฆ่าเชื้อด้วยยาปฏิชีวนะหากเกิดการปนเปื้อน

2. สารเติมแต่งที่สำคัญหลายชนิดมักใช้ในอาหารเลี้ยงเซลล์และปัญหาที่ควรให้ความสนใจในกระบวนการใช้

ฟีนอลเรดใช้เป็นตัวบ่งชี้ค่า pH ในอาหารเลี้ยงเซลล์ โดยทั่วไป ค่า pH ของอาหารเลี้ยงเชื้อสามารถตัดสินได้จากผลบ่งชี้ของฟีนอลเรด แต่ปริมาณฟีนอลเรดในอาหารเลี้ยงเซลล์ที่มีซีรั่มต่ำหรือปราศจากซีรั่มจะแตกต่างจากอาหารเลี้ยงเซลล์ทั่วไป และไม่สามารถสังเกตได้ ด้วยตาเปล่าหรือค่า pH ถูกกำหนดโดยการทดลองและแนะนำให้ใช้เครื่องวัดค่า pH สำหรับการวัด ฟีนอลเรดมักไม่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ทางชีวภาพที่ผลิตในอาหารเลี้ยงเซลล์ที่มีซีรั่ม และยังสามารถกำจัดออกได้ด้วยเทคนิคการทำให้บริสุทธิ์ แต่ฟีนอลเรดอาจทำให้โซเดียม/โพแทสเซียมในเซลล์ไม่สมดุลในอาหารเลี้ยงเซลล์ที่ปราศจากซีรั่ม ส่งผลต่อการเจริญเติบโตของเซลล์

จานเพาะเซลล์

โซเดียมไบคาร์บอเนตส่วนใหญ่ใช้เป็นระบบบัฟเฟอร์ในอาหารเลี้ยงเซลล์ และยังมีผลในการควบคุมแรงดันออสโมติก โดยปกติแล้ว ปริมาณโซเดียมไบคาร์บอเนตที่แนะนำในคำแนะนำผลิตภัณฑ์สำหรับการใช้งานจะเป็นปริมาณมาตรฐานและปลอดภัย ซึ่งได้มาจากประสบการณ์จริงบนพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากสายเซลล์ (สายพันธุ์) ที่แตกต่างกัน เซลล์เดียวกันอาจปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน (ความทนทานต่อเซลล์ที่แตกต่างกัน ฯลฯ) และมีความแตกต่างในระดับภูมิภาคในด้านคุณภาพน้ำ ฯลฯ ซึ่งสามารถปรับเปลี่ยนได้เล็กน้อยในการผลิตจริง แต่ต้องใช้ผู้ที่ต้องทำการทดสอบที่สอดคล้องกัน (การทดสอบทางฟิสิกส์เคมีและการผลิตเซลล์ ฯลฯ )

HEPES เป็นบัฟเฟอร์ที่ไม่ใช่ไอออนิกที่มีความสามารถในการบัฟเฟอร์ที่ดีในช่วง pH 7.2 ถึง 7.4 และอาจเป็นพิษต่อบางเซลล์ที่ความเข้มข้นสูง สามารถใช้บัฟเฟอร์ HEPES กับโซเดียมคาร์บอเนตในระดับต่ำ (0.34 ก./ลิตร) เพื่อชดเชยการเพิ่มขึ้นของแรงดันออสโมติกที่เกิดจากการเติม HEPES เพิ่มเติม ช่วงความเข้มข้นที่ปลอดภัยคือ 10 ~ 25 มิลลิโมล/ลิตร

โซเดียมไพรูเวตสามารถใช้เป็นแหล่งคาร์บอนทางเลือกในการเพาะเลี้ยงเซลล์ และแม้ว่าเซลล์จะชอบกลูโคสเป็นแหล่งคาร์บอน แต่เซลล์ยังสามารถเผาผลาญโซเดียมไพรูเวตในกรณีที่ไม่มีกลูโคส

กลูตามีนเป็นสารละลายที่ไม่เสถียรมาก สามารถย่อยสลายได้ร้อยละ 50 ที่ 4 องศา เป็นเวลา 1 สัปดาห์ ทางที่ดีควรเตรียมแยกจากการใช้งาน เก็บไว้ในตู้เย็น -20 องศา และเพิ่มลงในอาหารเลี้ยงเซลล์ก่อนใช้