Hücre kültürü nedir? Hücre kültürü uygulamaları nelerdir, hücre kültürü nasıl yapılır, adım adım dikkat edilecekler.
Hücre Kültürü
Hücre kültürü, belli bir yerde büyük miktarda hücre yetiştirmek, çoğaltmak ve büyütmek için kullanılan bir yöntemdir. Hücreler, büyüyen farklı hücre tipleriyle karışık, heterojen bir kökene sahip olabilir veya tek bir hücre tipi, bazen orijinli klonal olabilirler. Hücre kültürü, bir kişinin hücreleri doğal ortamlarının dışında büyütmesine ve büyüdükleri koşulları kontrol etmesine izin verir.
Hücreler, belirli büyüme ortamı ve optimum büyümeyi destekleyen faktörlerle bir kapta büyür. Hücreler ortamın çoğunu tükettikten ve çoğalma yoluyla kültür kabındaki tüm alanı işgal ettikten sonra, “birleşik” olarak kabul edilirler. Hücreler daha sonra “pasajlanır”, bu da onları birleşik kaplarından çıkarır, yeni büyüme ortamı ve bunları düşük hücre yoğunluğunda yeni bir kültür kabına yerleştirir. Bu, hücrelerin optimal kültürleme koşullarında genişlemeye ve çoğalmaya devam etmesini sağlar. Çoğu hücrenin, genetik olarak belirlenmiş hücre ömürleri nedeniyle kültürde büyüyebilecekleri sınırlı bir süresi vardır. Diğer yaygın hücre kültürü hücreleri, onları ölümsüz kılarak “dönüştürülmüştür”; optimal kültür koşulları göz önüne alındığında sonsuza kadar yayılmaya devam edecekler. Yaygın bir ölümsüz hücre dizisi türü, HeLa hücreleri gibi kanser hücre dizileridir.
Hücre kültürleri ayrıca kendi kültürleme koşullarında yapışkan olabilir veya olmayabilir. Fibroblastlar veya epitel hücreleri gibi yapışkan hücre tipleri, kültür kabı yüzeyine bağlanarak büyütülür. Bu tür hücrelerin geçişi için yüzeylerinden fiziksel olarak ayrılması gerekir. Lenfoid hücreler gibi yapışmayan hücre türleri, bir hücre kültürü şişesinde süspansiyon halinde büyütülür – genellikle kendi doğal ortamlarında veya kültürleme koşullarında bir yüzeye yapışmazlar.
Hücre Kültürü Uygulamaları
Hücre kültürü, temel ve klinik araştırmalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Araştırmacıların ilaçları ve büyüme koşullarını test edebilecekleri ve kültürlenmiş hücre popülasyonları üzerinde genetik manipülasyonlar gerçekleştirebilecekleri hücresel ve moleküler biyoloji araştırmaları için bir araç görevi görür. Hücre kültürü, kök hücreler gibi in-vivo bulunan sınırlayıcı bir hücre popülasyonu için ölçeklendirilmiş bir kaynak oluşturmak için kullanılabilir. Ayrıca, bir antikor veya salgılanan protein gibi bazı hücre ürünlerinin büyük ölçekli üretimini oluşturmak için de kullanılabilir.
Hücre kültürü, doğal, biyolojik bir hücre çalışması için genellikle bir in vitro model (yani canlı organizmanın dışında) olarak kabul edilir. Örneğin, bir organizmadan deri epitel hücreleri izole edilebilir ve hücre kültürü için hazırlanabilir; bu hücreler daha sonra, ilgili bir epitelyal geni aşırı eksprese edecek veya azaltacak şekilde dönüştürülebilir.
Hücre Kültür Protokolü
Hücre kültürü için gerekli malzemeler:
- Bir hücre kaynağı
- Temel besin maddeleri içeren büyüme ortamı
- Büyüme faktörleri
- Hücre tipine uygun kültür yemekleri
- Gaz ve sıcaklık ayarlı inkübatör
Protokolün tüm adımları, kontaminasyonu önlemek için aseptik teknik için muhafaza edilen bir hücre kültürü kaputu içinde denenmelidir.
Aşama 1
Hücreler, canlı bir organizmadan alınan bir organ veya doku gibi birincil bir kaynaktan veya donmuş bir hücre hattı gibi ikincil bir kaynaktan izole edilebilir.
Adım 2
Büyüme ortamı çözeltisi, hücre tipi için uygun büyüme faktörleri ile hazırlanır (örn., Epidermal hücreler için epidermal büyüme faktörleri, bağışıklık hücreleri için sitokinler). Ortam steril olarak filtrelenmelidir ve genellikle hücre kültürünün bakteriyel kontaminasyonunu önlemek için antibiyotikler içerir.
Aşama 3
Bu hücreler, miktar önceden bilinmiyorsa sayılır. Bilinen hücre sayısı peletlenir ve hazırlanan büyüme ortamında yeniden süspanse edilir. Hücre yeniden süspansiyonunun hacmi, kültür kabı ve kap başına hücre miktarı (yani hücre yoğunluğu) için optimal olmalıdır.
Aşama 4
Hücre yeniden süspansiyonu, uygun kültür kabına aktarılır ve kap üzerinde hücrelerin eşit bir şekilde dağılmasını sağlamak için hafifçe çalkalanır.
Aşama 5
Kap CO2 ve O2 ile inkübatör içine yerleştirilir ve sıcaklık hücre hattı veya türü için uygun şekilde ayarlanır. Hücrelerin sonraki birkaç gün içinde bağlanmasına (yapışıksa) ve büyümesine izin verilir.
Aşama 6
Düzenli olarak taze ortam değişiklikleri kullanılarak hücrelerin en uygun şekilde büyümesine ve sonraki birkaç gün içinde birleşmesine izin verilir.
Aşama 7
Hücreler birleşme noktasına ulaştığında, geçiş için hazırdırlar. Bu, büyüme ortamının çıkarılması ve bir ayrışma ortamı eklenmesiyle yapılır, böylece hücreler, tabağa yapışırlarsa, kendilerini ayırırlar. Ayrıldıktan sonra hücreler, peletlenecekleri ve birkaç kez yıkanacakları bir tüpe aktarılır. Ayrıca sayılırlar ve genellikle hücre ölümü miktarı açısından değerlendirilirler. Yeni hücre miktarı daha sonra yeniden süspanse edilir ve uygun hücre yoğunluğu için daha önce olduğu gibi taze hazırlanmış büyüme ortamında seyreltilir. Bu hücre süspansiyonu daha sonra yeni kültür tabaklarına kaplanır ve tekrar birleşene kadar büyümelerine izin verilir.
İşlem, istenen hücre veya geçiş sayısına ulaşılana kadar devam ettirilebilir.
Hücre Kültürü Kontaminasyonu
Hücre kültürü kontaminasyonu, hücreler bakteri, mikoplazma, maya ve / veya küf ile enfekte olduğunda meydana gelir. Aseptik tekniğin kullanılması bu tür kontaminasyonu önlemede önemlidir. Her kullanımdan sonra dezenfekte edilen belirli bir hücre kültürü, steril bir çalışma ortamının mümkün olduğunca kullanılmasını içerir. Kapak, mikroorganizmaların büyümesini önlemek için kullanılmadığında genellikle UV ışığı altında tutulur ve düzenli olarak % 70 Etanol ile silinir. Ayrıca, ortam ve büyüme faktörleri gibi hücre kültürü sırasında kullanılan reaktifler, steril koşullar altında tutulmalı ve steril aletler ve dağıtıcılar ile kullanılmalıdır.
Alternatif olarak, hücre kültürü kontaminasyonu, hücreleri kültürlemek için kullanılan ortam veya materyallerde görünen kimyasallar, deterjanlar veya endotoksinler gibi biyolojik olmayan kaynaklardan da olabilir.