7 yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của tế bào

Tóm tắt: các tế bào được nuôi cấy trong ống nghiệm và mất khả năng điều hòa và kiểm soát của cơ thể. Do đó, ngoài việc đáp ứng các yêu cầu dinh dưỡng, môi trường sống của tế bào phải gần với môi trường sống trong ngày. Các điều kiện nuôi cấy của môi trường như nhiệt độ, áp suất thẩm thấu, pH, vv cả hai đều có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của tế bào.

1. Nhiệt độ

Nói chung, nhiệt độ thích hợp cho nuôi cấy động Vật Có Vú và tế bào gia cầm trong ống nghiệm là 37 ~ 38 ℃. Nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp sẽ ảnh hưởng đến sự phát triển của tế bào. Khả năng chịu được nhiệt độ thấp của tế bào mạnh hơn khả năng chịu nhiệt.

Dưới nhiệt độ thấp, sức sống chuyển hóa tế bào và phân chia hạt nhân bị giảm. Khi nhiệt độ thấp hơn 0 ℃, mặc dù nó ảnh hưởng đến quá trình chuyển hóa tế bào, nó không có tác dụng có hại. Khi tế bào được đặt ở 23 ~ 25 ℃, tế bào vẫn có thể tồn tại và phát triển, nhưng tốc độ chậm lại.

Tuy nhiên, đối với tế bào cá, nhiệt độ nuôi thích hợp là 23 ~ 25 ℃. Nếu nhiệt độ quá thấp, nhiệt độ giảm xuống dưới điểm đóng băng, các tế bào sẽ chết do đóng băng nước ngoại bào và tế bào chất, nhưng nếu Glycerol hoặc dimethy sulfoxide được thêm vào môi trường (dmso) và các chất bảo vệ khác, sau khi được đặt trong ống, Đặt trong Nitơ lỏng hoặc tủ lạnh nhiệt độ thấp (-70oC), có thể đóng vai trò bảo vệ, tại thời điểm này các tế bào có thể chịu được nhiệt độ dưới-70oC, có thể được lưu trữ trong một thời gian dài, sau khi phục hồi tế bào tan băng có thể tiếp tục phát triển và tăng sinh, và các đặc tính của tế bào không bị ảnh hưởng dưới bất kỳ hình thức nào. Đây là phương tiện chính để bảo quản tế bào.

Nhiệt độ cao không tốt cho nuôi cấy tế bào. Các tế bào được nuôi cấy ở 39 ~ 40 ℃ trong 1 giờ, chúng sẽ bị hư hại nhất định, nhưng vẫn có thể phục hồi, nhưng chúng không thể chịu được nhiệt độ tăng thêm 2oC trong vài giờ, nghĩa là được nuôi cấy ở mức 41 ~ 42oC trong 1 giờ, các tế bào bị hư hại nghiêm trọng, Và hầu hết các tế bào đều bị tiêu diệt khi nhiệt độ trên 43 °c. Nhiệt độ cao chủ yếu gây ra sự bất hoạt của enzyme, phá hủy lipid và phá hủy sự phân chia Hạt nhân. Việc sản xuất coagulase làm cho các tế bào đông lại và biến tính protein. Do đó, các tế bào luôn tránh được nhiệt độ cao khi chúng được nuôi cấy trong ống nghiệm..

2. Áp suất thẩm thấu

Các tế bào có thể co lại hoặc sưng lên và vỡ ngay lập tức trong dung dịch Hypertonic và dung dịch hypotonic. Do đó, áp suất thẩm thấu là một trong những điều kiện quan trọng để nuôi cấy tế bào trong ống nghiệm. Việc duy trì áp suất thẩm thấu của động vật có vú và các tế bào mô động vật khác nuôi cấy trong ống nghiệm chủ yếu liên quan đến Nacl, nhưng không thể bỏ qua mối quan hệ giữa các chất điện giải khác và áp suất thẩm thấu. Và điều rất quan trọng là Kiểm Soát Cân bằng ion trong môi trường theo một tỷ lệ nhất định để duy trì áp suất thẩm thấu bình thường. Điều này không chỉ để duy trì sự căng thẳng của tế bào, mà còn để điều chỉnh sự trao đổi chất của tế bào. Bởi vì vận chuyển Ion ngoại bào và nồng độ ion làm thay đổi việc vận chuyển các chất dinh dưỡng khác (như axit amin, đường, v. v.), ảnh hưởng trực tiếp đến hệ thống tổng hợp tế bào cơ bản.

Áp suất thẩm thấu lý tưởng thay đổi theo loại tế bào và chủng tộc. Áp suất thẩm thấu của huyết tương người là 290mmol/L, được coi là áp suất thẩm thấu lý tưởng để nuôi cấy tế bào người trong ống nghiệm. Áp suất thẩm thấu của tế bào động Vật Có Vú thường là 290 ~ 300mmol/L. tế bào chuột là khoảng 310mmol/L. Trong các ứng dụng thực tế, áp suất thẩm thấu 260-320mmol/L có thể phù hợp với hầu hết các tế bào.

3. môi trường khí và giá trị pH

Việc nuôi cấy tế bào trong ống nghiệm đòi hỏi một môi trường khí lý tưởng. Oxy và Carbon Dioxide là điều kiện cần thiết cho sự sống còn của tế bào.

• Oxy

Oxy tham gia vào chu trình axit tricarboxylic của tế bào để tạo ra năng lượng để cung cấp cho các tế bào tăng trưởng, tăng sinh và tổng hợp các thành phần cần thiết khác nhau. Một số tế bào có thể thu được năng lượng thông qua quá trình glycolysis trong điều kiện thiếu oxy, nhưng hầu hết các tế bào không thể tồn tại Dưới tình trạng thiếu oxy. Độ căng oxy thường được duy trì thấp hơn một chút so với trạng thái khí quyển và nếu áp suất riêng phần oxy vượt quá hàm lượng oxy trong khí quyển, nó có thể gây hại cho một số tế bào.

• Carbon Dioxide

Khi sử dụng nuôi cấy mở (bình đựng đĩa hoặc Bình nuôi cấy có nắp đậy lỏng hoặc nuôi cấy Tấm), các tế bào thường được đặt trong môi trường khí hỗn hợp 95% không khí và 5% Carbon Dioxide. CO2 không chỉ là chất chuyển hóa của tế bào, mà còn là nơi phát triển tế bào. Nó liên quan đến việc duy trì độ pH của môi trường. Trong trường hợp nồng độ CO2 thấp trong chai kín khí, các tế bào rất dễ phát triển, thường không dưới 1%, nếu không sẽ làm hỏng các tế bào. Tăng CO2 sẽ làm giảm giá trị pH.

• Giá trị pH

Hầu hết các tế bào thích hợp cho sự tăng trưởng trong điều kiện PH 7.2 đến 7.4, thấp hơn PH 6.8 hoặc cao hơn PH 7.6 có hại cho tế bào, và thậm Chí thoái hóa hoặc tử vong. Các tế bào khác nhau có yêu cầu khác nhau về độ pH. Môi trường axit thuận lợi cho sự phát triển của tế bào hơn môi trường kiềm.

4. không độc hại và vô trùng

Không độc hại và vô trùng là điều kiện môi trường chính để nuôi cấy tế bào trong ống nghiệm. Các tế bào đi sâu vào cơ thể sống và thỉnh thoảng xâm nhập vi khuẩn hoặc các chất có hại. Bởi vì cơ thể có hệ thống giải độc và hệ thống miễn dịch mạnh mẽ, nó có thể được giải độc hoặc loại bỏ mà không bị tổn thương dễ dàng. Nhưng trong môi trường Ống nghiệm, hệ thống phòng thủ bị mất. Một khi các chất có hại xâm nhập hoặc ô nhiễm vi khuẩn, nó có thể dẫn đến chết tế bào và từ bỏ mọi nỗ lực trước đó. Ví dụ, nếu có độc tính tế bào trên Bình nuôi cấy, đĩa nuôi cấy, trung bình và nút chai, quá trình nuôi cấy có thể gây chết tế bào. Do đó, khi lựa chọn các dụng cụ và vật liệu này, hãy chú ý đến nó. Nếu những vật dụng này không được khử trùng triệt để, chúng mang vi khuẩn hoặc vô tình làm nhiễm bẩn các tế bào trong quá trình hoạt động, chúng cũng sẽ gây chết tế bào. Nếu ô nhiễm chéo xảy ra, tế bào ban đầu sẽ mất các đặc tính ban đầu. Vì vậy, nó cần được chú ý đầy đủ.

5. bức xạ và siêu âm

• Ánh sáng nhìn thấy được

Bước sóng của ánh sáng khả kiến là 390 ~ 780nm. Ánh sáng màu khác nhau của ánh sáng khả kiến có thể gây thoái hóa tế bào, kéo dài khoảng thời gian phân hạch hạt nhân và làm giảm đáng kể khả năng gắn tế bào. Do đó, các tế bào nuôi cấy trong ống nghiệm nên tránh ánh nắng trực tiếp, tốt nhất là trong canh tác hoặc lưu trữ ngắn hạn trong bóng tối.

• Tia cực tím

Các tế bào có khả năng chịu đựng mạnh dưới ánh sáng cực tím yếu không thay đổi nhiều, nhưng chúng gây tổn thương cho các tế bào nhạy cảm. Khi ánh sáng cực tím mạnh, không thể tiến hành nguyên phân hoàn toàn; đồng bộ hóa được tăng lên trong quá trình nguyên phân.

• Bức xạ

Tia x có thiệt hại rõ ràng cho các tế bào. Tia B có thể ảnh hưởng đến sự phân chia Hạt nhân. Tia r Làm giảm số lượng phân chia hạt nhân và gây ra sự phân chia hạt nhân bất thường, có thể gây chết tế bào.

• Siêu âm

Dưới rung động siêu âm, các tế bào sẽ nhanh chóng bị vỡ. Nguyên nhân gây chết tế bào là do xâm thực. Khi siêu âm ở mức 2.5W/c㎡, các tế bào bị tổn thương và nhiễm sắc thể bị quang sai, và nhiễm sắc thể hạt nhân là người đầu tiên bị quang sai.

6. Mật độ gieo hạt tế bào

Nuôi cấy tế bào trong ống nghiệm, Số lượng hạt giống tế bào có tác động đến sự phát triển của tế bào. Mật độ gieo hạt thích hợp có thể thúc đẩy tăng sinh tế bào. Nếu mật độ gieo hạt quá thấp hoặc quá cao, nó không có lợi cho sự tăng trưởng và tăng sinh của tế bào.

Cách chọn nồng độ tiêm chủng thích hợp nên được xác định theo sự trao đổi chất và tốc độ tăng trưởng và sinh sản của tế bào và nhu cầu làm việc. Nói chung, các tế bào có sự trao đổi chất mạnh mẽ và tăng trưởng nhanh (như tế bào khối u) nên được tiêm với nồng độ thấp; trong khi đối với các tế bào mô bình thường, sự tăng trưởng chậm hơn và quá trình trao đổi chất không đủ mạnh, và nồng độ tiêm chủng có thể cao; Nếu để bảo quản hạt giống hoặc không cần sử dụng khẩn cấp, việc tiêm chủng có thể thấp hơn; đôi khi để tạo thuận lợi cho việc quan sát hình thái và cấu trúc tế bào, nồng độ tiêm chủng cũng có thể được giảm một cách thích hợp.

7. Tốc độ quay của container

Đôi khi các tế bào nuôi cấy được xoay trong thùng chứa cho nhu cầu nghiên cứu, Lý do có thể là vòng quay cung cấp đủ chất dinh dưỡng dòng chảy vật chất và quá trình oxy hóa hoàn toàn.