Congélation et de décongélation cellules souches embryonnaires humaines

Lia Kent

doi:10.3791/1555

Dans cet article

Protocole

1. La décongélation des cellules hES

Pré-montage expérimental

Un jour avant la décongélation des cellules hES, plaque une couche nourricière de fibroblastes de souris irradiées embryonnaires (MEF), CF1 souche, sur un puits d'une gélatine à revêtement de 6 puits plaque de culture de tissus dans un milieu de culture MEF (D-MEM complété avec un milieu de base 10% de FBS inactivé à la chaleur et 1% de non-acides aminés essentiels). Incuber une nuit à 37 ° C et CO ₂ 5%.
Avant de retirer les cellules hES de l'azote liquide, être sûr d'avoir tout l'équipement nécessaire et les réactifs en place et prêt à utiliser pour assurer un dégel efficace et réussie.

La décongélation des cellules hES

Retirer un flacon cryogénique de cellules hES du réservoir de stockage d'azote liquide à l'aide des pinces de métal.
Faites rouler le flacon entre les mains gantées pour les 3-5 secondes pour enlever le givre.
Enregistrer les informations sur l'étiquette du flacon.
En utilisant des pinces métalliques, immerger le flacon dans un bain d'eau à 37 ° C. Agiter le flacon doucement et observer les progrès du dégel souvent (mais rapidement!) En tenant le flacon à la lumière pour voir la taille du cristal de glace. Ne pas plonger le bouchon de la fiole dans le bain d'eau car cela pourrait contaminer les cellules.
Lorsque seul un cristal de glace petite demeure, immerger le flacon entier dans de l'éthanol à stériliser.
Dans une enceinte de sécurité biologique stérile, transférer le contenu de la fiole cryogénique directement au fond d'un tube de 15 ml conique.
Lentement ajouter 4 ml de milieu de culture cellulaire hES (D-MEM/F-12 milieu basal complété par le remplacement Knockout 20% de sérum, 1% de non-acides aminés essentiels, soit 1% de L-glutamine, 0,2% β-mercaptoéthanol et 4 ng / ml de bFGF) au tube. Secouez délicatement au mélange en permanence les cellules comme le nouveau média est ajouté dans le tube.
Centrifuger les cellules pendant 5 minutes à 200 x g.

Placage des cellules hES

Alors que les cellules hES sont dans la centrifugeuse, préparez la plaque d'alimentation du MEF par un marquage avec les informations hES cellule appropriée: lignée cellulaire, le numéro de passage, et la date de dégel.
Quand il ya environ 2 minutes sur le temps de spin, aspirer le milieu de culture MEF et ajoutez 1,0 ml de PBS dans le puits.
Apportez les cellules hES granulés de retour à l'enceinte de sécurité biologique, et soigneusement aspirer le surnageant. Attention à ne pas aspirer le culot cellulaire, mais enlever autant que possible le surnageant, comme cette solution contient du DMSO dans le milieu de congélation.
Re-suspendre le culot très doucement en ajoutant 2,5 mL de milieu de culture cellulaire hES en utilisant une pipette 5 ml en verre et de pipetage 3-4 fois.
Aspirer le PBS à partir du chargeur MEF bien et ajouter lentement 2,5 ml toutes les de la suspension de cellules hES au bien préparée de la plaque de 6 puits.
Placer la plaque dans l'incubateur à 37 ° C et glissez soigneusement la plaque d'avant en arrière, et latéralement afin de répartir uniformément les cellules à travers le puits. Ne pas remuer le plateau dans un modèle circulaire pour éviter la concentration des colonies dans le centre.
Laisser les cellules d'attacher à 37 ° C et CO ₂ 5% durant la nuit.
Le jour après le dégel, retirez le support (avec toutes les cellules flottantes) et ajoutez 2,5 ml de milieu de culture frais hES cellule pour le bien.
En option: Le milieu retiré et les cellules peuvent être transférés à une plaque séparée MEF préparés mangeoire. Cette étape génère souvent de nouvelles colonies qui peuvent être cultivées en parallèle avec les cellules du dégel d'origine.
Incuber les plaques à 37 ° C et CO ₂ 5% durant la nuit.

2. Congélation des cellules hES

Alors que les cellules hES sont dans la centrifugeuse, l'étiquette des flacons cryogéniques à l'intérieur de l'enceinte de sécurité biologique, notamment la lignée cellulaire, le numéro de passage, et la date de congélation. La densité typique de cellules hES congélation est un puits de cellules (à partir d'une plaque à 6 puits) par flacon cryogénique.
Lorsque les cellules hES sont finis centrifugation, mettre les tubes de retour à l'enceinte de sécurité biologique. Aspirer le surnageant du tube, en faisant attention de ne pas perturber le lâche-emballés culot cellulaire.
Reprendre le culot cellulaire avec la quantité appropriée de milieu de culture cellulaire hES: 0,5 mL hES milieu de culture cellulaire par flacon cryogénique. Soyez très doux lors du pipetage, comme les cellules hES mieux récupérer quand elle est congelée en morceaux colonie relativement importante.
Lentement, tout en secouant doucement le tube, ajoutez la quantité appropriée (0,5 ml par cryovial) de 2X milieu de congélation de cellules hES (60% de FBS définis, 20% moyennes de culture de cellules hES, et 20% de DMSO) pour les cellules. Une fois que le milieu de congélation est ajouté, pipette la solution extrême douceur une à deux fois pour mélanger.
Rapidement mais doucement, ajouter 1 mL de la suspension cellulaire dans chaque flacon cryogénique.
Transfert des flacons dans un contenant de congélation et les placer dans l'isopropanolune congélateur à -80 ° C la nuit. Les cellules gèle à 1 ° C par minute dans le récipient de congélation isopropanol.
Le lendemain, transférer rapidement les flacons congelés dans un réservoir de stockage d'azote liquide à l'aide des pinces de métal.

Les résultats représentatifs

Le premier jour après que les cellules ES humaines sont décongelés, de petites colonies peuvent apparaître transparentes et peuvent être difficiles à voir sous le microscope. Comme les cellules ES nouvellement décongelés ont tendance à proliférer lentement, ils peuvent prendre quelques jours à apparaître comme des colonies établies (figure 1).

Figure 1. La récupération et la croissance cellulaire. Cellules hES dégelée de l'azote liquide ont été imagées Jours 1, 7 et 11 après la décongélation.

Discussion

La vidéo qui l'accompagne montre une méthode pour la décongélation et la congélation des cellules hES. Cellules congelées dans l'azote liquide doivent être décongelés de bain aussi rapidement que possible afin d'obtenir la meilleure récupération possible. N'oubliez pas d'être extrêmement prudent lors du pipetage cellules dégel: minimiser la manipulation des cellules et la pipette doucement. Un flacon de cellules hES peuvent être étalés sur une ou l'autre puits d'une plaque de 6 puits, ou tous les puits d'une plaque 4-même et immédiatement placés dans l'incubateur. Depuis la culture dans quatre puits séparé réduit la possibilité de perdre toute la culture de la contamination, et il est plus facile de localiser les colonies de cellules hES sur la plus petite surface, la plaque 4-même est recommandé lors de la décongélation des cellules hES pour la première fois.

Le premier jour après la décongélation des cellules hES, les colonies sont petites et peuvent être transparents. Reconstituer le support de culture de cellules hES chaque jour, même si les colonies ne sont pas apparents sous le microscope, car il peut prendre quelques jours de culture de cellules hES d'apparaître comme des colonies établies. Il est important d'utiliser une couche fraîchement plaquée MEF alimentation lors de la décongélation des cellules, comme les colonies ne sont souvent pas atteindre une taille appropriée pour repiquage jusqu'au 10 12 jours après le dégel.

Lorsque la décongélation d'un flacon passage bas de cellules hES, il est bon d'élargir et de gel des flacons supplémentaires pour maintenir un stock de cellules passage bas pour la culture à venir et des expériences. C'est aussi une bonne idée de geler toute routine "extra" saine cellules hES de maintenir des stocks congelés. Le dégèle plus réussies et les cultures subséquentes ont été gelés en haute qualité, indifférenciée, se divisant activement les colonies de cellules hES. cellules hES récupérer un gel plus efficace s'il est manipulé doucement comme des agrégats de cellules plus grandes. La taille globale finale devrait être similaire à (ou légèrement plus grand que) la taille des agrégats plaqués après un passage de routine.

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
D-MEM	Invitrogen	11965-092	Pour le milieu MEFjavascript:void(0);
Sérum de veau fœtal (FBS), certifié	Invitrogen	16000-044	Inactivé par la chaleur Pour le milieu MEF
D-MEM/F-12	Invitrogen	11330-057
Substitut de sérum Knockout	Invitrogen	10828-028	Pré-cribler pour assurer le soutien des cellules hES
bFGF	Stemgent	03-0002	Utiliser à [4 ng/mL] final
Acides aminés non essentiels	Invitrogen	11140-050
L-glutamine	Invitrogen	25030-081	200 mM (100X) Utiliser à [1X] final
PBS	Invitrogen	14190-250	Sans Ca²⁺ ou Mg²⁺
Collagénase IV	Invitrogen	17104-019	Préparer une solution fraîche à 1 mg/mL dans D-MEM/F-12
Gélatine	Sigma-Aldrich	G1890	Type A, porcine
DMSO	Sigma-Aldrich	D2560	Pour le milieu de congélation
Sérum de veau fœtal (FBS), défini	Hyclone	SH300.70.01	Pour le milieu de congélation
Plaques 6 puits	Nalge Nunc international	140675	Pour la culture générale
Plaques 4 puits	Nalge Nunc international	176740	Pour le décongélation
Pipettes en verre de 5 mL	Fisher Scientific	13-678-27E	Emballées individuellement
Tubes coniques de 15 mL	Corning	430052	En polypropylène
Flacons cryogéniques	Nalge Nunc international	5000-1020	Capacité de 1,5 mL
Contenant de congélation	Nalge Nunc international	5100-0001	Mr. Frosty”

Références

Freshney, R. I. Culture of Animal Cells: A Manual of Basic Technique. , 5th edition, Wiley-Liss. (2005).
Thomson, J. A., Itskovitz-Eldor, J., Shapiro, S. S., Waknitz, M. A., Swiergiel, J. J., Marshall, V. S., Jones, J. M. Embryonic stem cell lines derived from human blastocysts. Science. 282 (5391), 1145-1147 (1998).

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