The Journal of Visualized Experiments (JoVE) is a peer reviewed, PubMed-indexed video journal. Our mission is to increase the productivity of scientific research.
This translation into Arabic was automatically generated through Google Translate.
English Version | Other Languages
Abraham, E. J., Slater, K. A., Sanyal, S., Linehan, K., Flaherty, P. M., Qian, S. Scale-Up of Mammalian Cell Culture using a New Multilayered Flask. J. Vis. Exp. (58), e3418, doi:10.3791/3418 (2011).
هناك عدد متزايد من التطبيقات المستندة إلى خلية تتطلب أعدادا كبيرة من الخلايا. استخدام طبقة واحدة T - القوارير ، والتي هي كافية خلال توسيع نطاق صغير ، قد تصبح مرهقة ، مجهدة ومضيعة للوقت عندما يطلب أعداد كبيرة من الخلايا. وستناقش لتلبية هذه الحاجة ، وأداء جديد متعدد الطبقات الخلية سفينة الثقافة لتسهيل مقياس سهل مكونة من خلايا من الطبقات واحد T - القوارير. في قوارير اختبار متوفرة في 3 -- 5 وشكل طبقة وتمكين الثقافة واستكمال الانتعاش من ثلاثة وخمسة أضعاف عدد الخلايا على التوالي ، مقارنة ب T - 175 القوارير. ومن السمات الرئيسية للقارورة متعدد دينار بحريني هو منفذ مزيج / موازنة تسمح السريع في وعاء الخلط ، وكذلك توزيع موحد للخلايا والكواشف داخل وبين طبقات من كل سفينة ، وتنتج باستمرار الخلايا التي يمكن تربيتها في بيئة غير متطابقة إلى T - 175 القوارير.
تصميم هذه قوارير متعددة كما يسمح للجonvenient الوصول ماصة لإضافة الكواشف والخلايا مباشرة في قوارير ، وكذلك استرداد قيمة كفاءة الخلايا والكواشف ، ويقلل من خطر التلوث نتيجة لسكب. لتقديم الطلبات هو المفضل حيث تتدفق عبر pipetting ، وتصميم ليسمح الحد الأدنى من الاحتفاظ السائل المتبقية وذلك لتقليل الفاقد من الخلايا قيمة والكواشف.
1. بروتوكول لاستخدام قوارير متعددة للثقافة الخلية
نصائح :
-- النقل متعدد قوارير على عربة لموقع الحاضنة وتنفيذ الخطوات المتبقية.
-- إن كثافة بذر الخلية تختلف تبعا لنوع من الخلايا والمتوسطة وثقافة الحاجة المدة. تبدأ كثافة البذر وحجم وسائل الإعلام لتلك المستخدمة في قوارير T - 175 القياسية وضرب من قبل 3 أو 5 اعتمادا على قارورة متعدد الشكل المستخدمة.
نصيحة :
-- للحصول على أفضل النتائج ، من المهم لاستخدام سطح مستو لخطوات العمل 1،3-1،4
2.حصاد الخلايا من قوارير ، متعدد
نصيحة : لتعزيز الانتعاش من الخلايا أو الكواشف ، وجلب متعدد قارورة لخلط الموقف (الخطوة 1.2.1) ، عكس اتجاه الرقبة مع المشغل للسماح الصرف كاملة من وسائل الإعلام من حي ل طبقات إلى طبقة أعلى. ثم ، والميل متعدد قارورة عقارب الساعة إلى زاوية 45 درجة (بعيدا عن الميناء مزيج) في حين لا يزال موضوع متعدد قارورة مقلوب. استخدام ماصة (1-10 مل) لجمع أي الكواشف المتبقية.
3. أوصى حجم العمل في قوارير متعددة فالكون
نمو وسائل الإعلام
3 طبقة : 75-150 مل لكل موضوع متعدد قارورة
5 - الطبقة : 125-250 مل لكل موضوع متعدد قارورة
تفارق الوكيل
3 طبقة : ≥ 15 مل لكل موضوع متعدد قارورة
5 طبقة : ≥ 25 مل لكل موضوع متعدد قارورة
نصيحة : بيغن مع حجم الوسيلة المستخدمة في قوارير T - 175 القياسية وضرب من قبل 3 أو 5 مرات اعتمادا على قارورة متعدد الشكل تقييمها بحيث مل في وحدة المساحة لا يزال هو نفسه.
4. ممثل النتائج :
1. تصميم قارورة متعدد فالكون
files/ftp_upload/3418/3418fig1.jpg "/>
. الشكل 1 : ثقافة خلية متعددة قارورة السفن متاحة في 3 -- 5 وطبقة تنسيق تكويم لمدة تصل النطاق من الخلايا توفير 525 و 875 سم 2 مساحة سطح النمو ، على التوالي. بالإضافة إلى ذلك يسهل الوصول ماصة وإزالة الخلايا والكواشف حيز والخروج من السفينة. وجود مزيج من الميناء يسمح للخلط في وعاء السريع وتكافؤ وسائل الاعلام في جميع طبقات متعددة قارورة.
2 الربح باستخدام خلية متعددة قارورة :
هذه السفن موجودة في طبقة - 3 - 5 والأشكال التي تتوافق مع طبقة 3 و 5 أضعاف مساحة سطح T - 175 القوارير. تبعا لذلك ، ≥ 3 و 5 مرات (130 ± 6.8 × 10 6 و 218 ± 23.6 × 10 6 خلايا ، على التوالي) عدد BHK - 21 (طفل الهامستر الكلى) ونمت الخلايا وتعافى من متعددة قارورة مقابل T - 175 قوارير (43.2 ± 3.5 × 10 6 خلايا ؛ Fig.2A). العائد لكل خلية شوكان أحمق مساحة تعادل في 3 -- 5 ، وطبقة وقوارير متعددة T - 175 لقوارير BHK - 21 ، LnCAP (خلية غدية الإنسان البروستاتا الخط) ، والتهاب الكبد - G2 (خط الخلية البشرية سرطانة الكبد) ، EcoPack 2-293 (البشرية الكلى خط الخلية) مثقف لمدة 96h - 48 (Fig.2B) في وسائط النمو (35 مل لكل طبقة) على النحو الموصى به من قبل البائع الخلية (آي تي سي سي ، سيغما و / أو Clontech). وتعداد الخلايا في عداد السادس - CELL الآلي (1).

وقد نمت ثلاثة وخمسة أضعاف عدد الخلايا BHK - 21 وتعافى من 3 -- 5 ، وطبقة موضوع متعدد قوارير مقابل T - 175 قوارير : الشكل 2A. تم تحديد العائد المتوقع باستخدام الخلايا يعني العائد من السيطرة T - 175 قوارير مضروبا ثلاث وخمس مرات عن 3 -- وقوارير موضوع - 5 - طبقة على التوالي (ن = 4 قوارير / الشكل).

2B الشكل : الخليوي العائد لكل سم 2 وتعادل في 3 -- 5 ، وطبقة وقوارير متعددة T - 175 لقوارير BHK - 21 ، LnCAP ، وخلايا HepG2 EcoPack2 - 293. ويمثل كل شريط يعني من 4 الى 6 قوارير. ومثقف ومثقف خلايا BHK - 21 (11،000 cells/cm2) لمدة 72 ساعة ، وخلايا LnCAP (20،000 cells/cm2) والخلايا EcoPack2 - 293 (~ cells/cm2 35000) لمدة 96 ساعة وHepG2 الخلايا (25000 خلية / سم 2 ومثقف) لمدة 48 ساعة قبل الحصاد.
3. التوزيع بين الطبقات وسائل الإعلام المتعددة قارورة
وأضيف إلى 5 طبقات ، متعدد قوارير (250 سفينة mL/5-layer) وتقسيمه إلى طبقات وفقا للبروتوكول المبينة أعلاه ؛ مستنبت الخلية (Invitrogen DMEM). وتم قياس توزيع وسائل الاعلام من خلال حفر ثقوب في كل طبقة وسائل الإعلام التي تضخ من الطبقات الفردية. تم العثور على الوزن من السوائل المستخرجة من كل طبقة لتكون موحدة نسبيا من طبقة الى طبقة كما هو موضح في الشكل رقم 3. وهم على النحو التالي : 510.8 ± 0.73 ، 50.3 ± 0.58 ، 50.21 ± 0.13 ، 49.88 ± 0.35 ، 49.45 ± 0.37 (جم).

الشكل 3. الموحدة وسائل الاعلام توزيع في كل من خمس طبقات قارورة موضوع - 5 - طبقة. وأضيف إلى خلية مستنبت متعدد قوارير (250 سفينة ml/5-layer) ، ومعايرتها المقسمة إلى طبقات الفردية. تم ضخها في وسائل الاعلام من خلال حفر ثقوب في طبقات الفردية والوزن السائل تم تسجيلها من كل طبقة (ن = 6 قوارير).
4. التوزيع بين طبقات الخلايا المتعددة قارورة
يمكن إضافة الخلايا والمختلطة داخل قارورة موضوع. نحن محاكاة التوزيع بين طبقات من الخلايا المتعددة قارورة باستخدام الخرز (10μm ؛ PolySciences شركة) مماثلة في الحجم إلى الخلايا. وأضاف في تعليق حبة قارورة موضوع السفينة التي تستخدم ماصة 10 مل من خلال الطبقة العليا والمختلطة مع وسائل الإعلام في السفينة كما تنازلياribed في البروتوكول أعلاه. وتم قياس توزيع حبة بواسطة حفر ثقوب في كل طبقة والسوائل التي تحتوي على تعليق تم ضخها خارج حبة من طبقات الفردية. وقد قرأ تركيز حبة تعافى من كل طبقة على مكافحة كولتر وتسجيلها. المبينة أدناه هي ما يعادل ما بين طبقة طبقة في التوزيعات حبة - 3 - قوارير موضوع (Fig.4A). مزيج منفذ توزيع متجانس تمكن من الخلايا والكواشف بين طبقات متعددة قارورة.

الشكل 4A : توزيع في كل حبة من ثلاث طبقات من قارورة موضوع - 3 - طبقة. وأضيف تعليق الخرز (3.6 X10 6 / مل) والمتوسطة الاستغناء في قوارير متعددة (حبة تعليق : وسائل الإعلام هو حجم 01:10 ، المجلد : المجلد الأول) ، والمختلطة ، تليها موازنة وخطوات التقسيم باستخدام بروتوكول صفها. وقد قرأ تركيز حبة تعافى من كل طبقة (وسط ضخه عبر حفر ثقوب في كل طبقة) على عدد كولترإيه وتسجيلها. المبينة أدناه هي ما يعادل ما بين طبقة التوزيع في حبة 3 -- طبقة متعددة قوارير (ن = 5 قوارير)
المبينة أدناه هي الصور ممثل أنماط Ecopack تلطيخ 2-293 من الخلايا المزروعة لالتقاء> 80 ٪ على قوارير موضوع - 3 - طبقة النمو في وسائل الإعلام تستكمل. تم إصلاح monolayers الخلية وملطخة البنفسجي الكريستال وانقطعت بعد ذلك متعدد الطبقات وقارورة الصور الممسوحة ضوئيا (2). وقد لاحظ الزخرفة الخلية ، متجانسة في جميع طبقات قارورة ، موضوع (Fig.4B). وتم الحصول على نتائج مماثلة مع العديد من أنواع الخلايا تقييمها (لا تظهر البيانات).

الشكل 4B : هذا الرقم يوضح نمو الخلايا متجانسة بين الطبقات المتعددة قوارير. تم إصلاح Ecopack - 2-293 الخلايا المزروعة لالتقاء> 80 ٪ في 3 طبقة قوارير - T 175 موضوع ووملطخة البنفسجي الكريستال. وقطعت متعددة قارورة السفن وتفحص كل طبقة الملون.
5 امداد الهواء في قارورة ، موضوع :
وكشف تحليل وسائل الاعلام قضى به BioProfile FLEX محلل (3،4) (نوفا الطبية الحيوية) من EcoPack2 - 293 مثقف الخلايا لمدة 96 ساعة لا فرق في تشبع الهواء من الخلايا المزروعة في 5 طبقات متعددة قوارير قوارير T - 175 مقابل (81.03 ± 1.9 مقابل 83.4 ± 5.8 ٪ المحيطة O 2).

وكانت طيران التشبع (٪ المحيطة O 2) وسائل الإعلام أمضى مماثلة في مرحلة ما قبل وسائل الإعلام مختلطة من 5 طبقات متعددة قوارير قوارير مقابل T - 175 : الشكل 5. وكانت المصنفة EcoPack2 - 293 خلايا في مناطق ذات كثافة من 35000 خلية / سم 2 وتربيتها لمدة 96 ساعة قبل لتحليل وسائل الاعلام (ن = 3 قوارير).
الدراسة الحالية يدل على زيادة في الإنتاجية التي القارورة موضوع تصميم عروض الباحثين. في حين أنه من المهم أن تتبع الخطوات المذكورة أعلاه للحصول على الأداء الأمثل عند استخدام قوارير متعددة ، وهناك بضع خطوات حاسمة في هذا البروتوكول التي تعتبر الأكثر أهمية. وتشمل هذه (ط) من الخلايا وخلط الكواشف باستخدام مزيج داخل الميناء الباخرة (ب) نقل متعدد قارورة بزاوية 45 درجة في اتجاه عقارب الساعة بعد تقسيم السوائل في كل من طبقات (ج) وضع موضوع متعدد قارورة آخر شقة في التقسيم الحاضنة.
الاستخدام السليم للموضوع متعدد قارورة يؤدي إلى إنتاج مجموعة من السكان داخل كل خلية متجانسة السفينة التي تربيتها في بيئة غير متطابقة إلى T - 175 قوارير (5). هذه السفن توفير خلايا 3 و 5 مرات اكثر في بصمة مشابهة لالقارورة T - 175. السفينة 3 و 5 طبقة يوفر 525 و 875cm 2 من مجالات النمو ، على التوالي ، وتقدم كل من الفضاء وق العملavings للمستخدمين. علاج الأنسجة السطحية الثقافة هي مماثلة لقوارير القياسية مما الحجم من دون الحاجة إلى إعادة تحسين ظروف الثقافة القائمة أو المساومة على جودة ، والتجانس أو أداء الخلايا (6 ، 7). وهذا يوفر أيضا المقارنة مع البيانات التي تم جمعها سابقا. يمكن أن تكون هذه السفن المطلية أيضا مع الكواشف مثل الكولاجين ، فبرونيكتين ، وبولي - D - يسين لتوفير التحتية المتخصصة لتحقيق النمو ، والتمايز مرفق من أنواع الخلايا مثل خلايا الكبد بعض 8 ، 9 kertainocytes ، والخلايا الجذعية التي تزرع في المصل خالية من وسائل الإعلام المستحضرات. ويمكن إزالة الطلاء حلول مع الحد الأدنى من الاحتفاظ السائل المتبقية ، وذلك لتقليل الفاقد من قيمة الكواشف وكذلك إزالة الحل الفعال للطلاء قبل استنبات الخلايا. الموصى بها وسائل الإعلام الأمثل لحجم الخلايا الثقافة في قوارير متعددة تتراوح 0،142-0،287 مل / سم 2 والتي تترجم إلى 25-50 مل لكل طبقة. خلافا آخر قارورة متعدد الطبقات ، رمنتج له مزيجا الميناء في السفينة التي يسمح السريع في وعاء الخلط ، وكذلك توزيع موحد للخلايا والكواشف داخل وبين طبقات من كل سفينة. تم تحجيم خطوط الخلايا المتنوعة والثقافات والخلايا الجذعية الأولية تصل بكفاءة استخدام قوارير متعددة. هذه السفن هي مفيدة بشكل خاص في التطبيقات التي تتطلب عددا كبيرا من الخلايا مثل ارتفاع في الإنتاجية والفرز ، وإنتاج لقاح ، transfections النواقل الفيروسية والعلاج بالخلايا.
وفورات في ، وقت العمل ، والفضاء وخفض توليد النفايات هي المكاسب الرئيسية للقارورة متعدد الثقافات التقليدية في مقابل واحد الطبقات السفن. يمكننا الثقافة حوالي ثلاثة أضعاف عدد الخلايا التي تحصد من 5 ، T - 175 القوارير في نفس المساحة باستخدام 3 و 5 طبقات متعددة قوارير. ولا تقتصر هذه الميزة في توفير مساحة فقط إلى T - 175 ولكن يمكن أيضا أن تمتد إلى سفن أخرى : زجاجة الأسطوانة القياسية التي تناسبها في الأجهزة المشتركة مختبر الحاضنات المنازل ~ 4 رولزجاجات لير (2200 مل) كل منها يوفر مساحة 850cm 2. في نفس المنطقة ، يمكن أن يضم ~ 20 ، 5 طبقات متعددة قوارير وبالتالي توفير خمس مرات على سطح الخلايا لنمو الثقافة. علاوة على ذلك ، مع زيادة في الوعي "الذهاب الخضراء" ، وخيارات لخفض توليد النفايات غير مرغوب فيه للغاية. في هذا الصدد ، هناك 38 ٪ (5 ، T - 175 ~ 640g تزن القوارير في حين واحد ، 5 طبقات متعددة قارورة يزن 400g ~) النقص في توليد النفايات باستخدام قوارير متعددة مقارنة قوارير T - 175 وهذه المزايا تؤدي إلى انخفاض في تخزين النفايات وتكاليف التخلص منها وتحقيق وفورات اقتصادية للمستخدم.
جميع المؤلفين والعاملين في ديكنسون بيكتون ، الجزء العلوم البيولوجية ، وحدة المختبرات الطبية ديسكفري.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 3-layer Tissue Culture-treated 525cm2 | BD Biosciences | 353143 | |
| 5-layer Tissue Culture-treated 875cm2 | BD Biosciences | 353144 | |
| 100ml pipette | BD Biosciences | 357600 | |
| 10 ml pipette | BD Biosciences | 357551 | |
| 5 ml aspirating pipette | BD Biosciences | 357501 | |
| 50 ml Polypropylene conical tube | BD Biosciences | 352070 | |
| T-175 flask Tissue Culture-treated | BD Biosciences | 353028 | |
| Gram Crystal Violet | BD Biosciences | 212525 | |
| DMEM | Invitrogen | 11885 | |
| GMEM | Sigma-Aldrich | G5154 | |
| RPMI-1640 | ATCC | 30-2001 | |
| MEM | ATCC | 30-2003 | |
| Trypsin-EDTA | Lonza Inc. | CC-5012 | |
| Fetal Bovine serum | Invitrogen | 16000-044 | |
| Tryptose Phosphate Broth | Sigma-Aldrich | T8159 | |
| BHK-21 cells | Sigma-Aldrich | 85011433 | |
| Hep-G2, LnCAP | ATCC | ||
| Ecopack 2-293 | Clontech Laboratories | ||
| Paraformaldehyde | Electron Microscopy Sciences | 15710 | |
| Polystyrene Bead | Polysciences, Inc. | 24628-20 | |
| Bio-Profile Flex Analyzer | Nova BioMedical |
1
ReplyPosted by: Edward BearyFebruary 1, 2012, 4:53 PM