32.2
רוב תאי החולייתנים גדלים במבחנה מחוברים למצע כחד-שכבה, הנקראות תרביות נצמדות. הצלוחיות והצלחות המשמשות לגידול תאים עוברים טיפול כימי כדי להקל על התקשר…
תרבית תאים היא טכניקה של גידול תאים איקריוטים בתנאי מעבדה.
הוא מספק מערכת מודל לחקר הפיזיולוגיה של תאים מחוץ לסביבתם הטבעית.
כאשר תאים מדגימת רקמה גדלים ישירות בתווך התרבית, תרביות התאים המתקבלות נקראות תרביות ראשוניות.
תאים כאלה זקוקים לתנאים מבוקרים באופן מלאכותי, כדי לעזור להם לגדול, כגון כלי תרבית נכונים, תלוי אם הם תרביות דבק או תרחיף; טמפרטורה אופטימלית; מדיום גידול מתאים שיכול לספק חומרים מזינים חיוניים, כמו חומצות אמינו, ויטמינים, מלחים וגורמי גדילה; ומערכת אגירה pH.
ככל שהתרבות הדבקה התאית הראשונית מתרבה, היא תופסת בהדרגה את כל שטח הפנים של צלחת התרבית.
בשלב זה, יש לטפל בתאים בתמיסה של פרוטאז וחומר כלאטי, כגון טריפסין-EDTA, כדי לשחרר את מצע התא ואת אינטראקציות התא-תא כדי לקבל תאים בודדים.
לאחר מכן ניתן לתרבית מספר קטן של תאים אלה לצלחת חדשה המכילה מצע גידול טרי כדי להקל על המשך הצמיחה. תאים תת-תרבית כאלה יוצרים תרביות משניות.
View the full transcript and gain access to JoVE Core videos
Q1: What is the difference between primary and secondary cell cultures?
Primary cultures are eukaryotic cells grown directly from tissue samples in culture medium. As primary adherent cultures multiply and occupy the entire dish surface, cells must be treated with protease and chelating agents like Trypsin-EDTA to obtain single cells. A small number of these cells are then subcultured into fresh medium, forming secondary cultures that continue growing.
Q2: What are the key components of a growth medium for mammalian cell culture?
Growth media contain amino acids, vitamins, inorganic salts, and glucose as a carbon source. Fetal bovine serum is added as a source of growth factors, hormones, lipids, and minerals. Antibiotics prevent microbial contamination, while buffering systems like sodium bicarbonate maintain pH at 7.4. A pH indicator such as phenol red shows pH changes in the culture.
Q3: How do adherent and suspension cultures differ in their growth requirements?
Adherent cultures grow as monolayers attached to chemically treated flasks and plates. Suspension cultures, such as hematopoietic cells, grow in non-treated cultureware and require magnetic stirrers or spinner flasks to agitate the media. Both culture types need optimal temperature, suitable growth medium, and pH buffering systems for proper development.
Q4: What role do plant growth hormones play in plant cell culture?
Plant growth hormones, specifically auxins and cytokinins, control tissue development in plant cell cultures. A balanced ratio of these hormones produces undifferentiated cells called callus. By altering the hormone ratio, the callus can be differentiated into roots or shoots, generating a complete plant from the explant tissue.
Q5: What conditions must be maintained in an incubator for optimal mammalian cell growth?
Mammalian cells require an optimal temperature of 37°C and a CO2 concentration of 5% in the incubator. The growth medium pH is maintained at 7.4 using buffering systems with sodium bicarbonate and exogenous CO2. These controlled conditions, combined with aseptic culturing protocols, ensure proper cell growth and prevent microbial contamination.
Q6: How are plant cell cultures used in agricultural and conservation applications?
Plant cell cultures produce improved hybrid plants and conserve endangered plant species. Explant cultures are also used in large-scale production of plant-derived products. Plant tissue, known as explant, is cultured in nutrient medium containing plant growth hormones, micronutrients, and a carbon source under controlled temperature, light intensity, and photoperiod conditions.
Q7: Why is Trypsin-EDTA treatment necessary when subculturing adherent cells?
Trypsin-EDTA is a protease and chelating agent solution that loosens cell-substrate and cell-cell interactions in adherent cultures. As primary cultures multiply and occupy the entire dish surface, this treatment is essential to obtain single cells for subculturation. The dissociated cells can then be transferred to fresh growth medium to establish secondary cultures.