Skirtumas tarp pirminės ir antrinės ląstelių kultūros

Pagrindinis skirtumas - pirminė ir antrinė ląstelių kultūra
 

Prieš aptardami skirtumą tarp pirminės ir antrinės ląstelių kultūros, pirmiausia trumpai apibrėžkime, kas yra ląstelių kultūra. Ląstelių kultūra yra ląstelių pašalinimo iš gyvūno ar augalo procesas ir paskesnis augimas dirbtinai kontroliuojamoje aplinkoje. Ląstelės gali būti tiesiogiai pašalintos iš audinio ir suskaidytos fermentiniais ar mechaniniais metodais arba gali būti gautos iš kultūros, kuri jau nustatyta. Pagrindinis skirtumas tarp pirminės ir antrinės ląstelių kultūros yra tas Pirminės ląstelių kultūros ląstelės gaunamos tiesiogiai iš gyvūno ar augalo audinio, kol ląstelės, skirtos antrinei ląstelių kultūrai, gaunamos iš jau nustatytos pirminės kultūros. Todėl antrinė kultūra yra nauja kultūra, kilusi iš pirminės kultūros.

Pažvelkime toliau į pirminės ir antrinės ląstelių kultūros prasmę, kad geriau jas atskirtume.

Kas yra pirminė ląstelių kultūra?

Pirminė ląstelių kultūra yra ląstelių atsiribojimas nuo tėvų ar augalų audinių fermentinėmis ar mechaninėmis priemonėmis ir palaikant ląstelių augimą tinkamame substrate stiklinėse arba plastikinėse talpyklose kontroliuojamomis aplinkos sąlygomis. Pirminės kultūros ląstelės turi tą patį kariotipą (chromosomų skaičius ir išvaizda eukariotinės ląstelės branduolyje) kaip tos ląstelės, esančios pradiniame audinyje. Pirminę ląstelių kultūrą galima būtų suskirstyti į dvi dalis pagal kultūroje naudojamų ląstelių rūšis.

• Priklausoma nuo tvirtinimo vietos arba prilipusi ląstelė - šioms ląstelėms augti reikia tvirtinimo. Priklijuotos ląstelės paprastai gaunamos iš organų audinių, pavyzdžiui, iš inkstų, kai ląstelės nejudinamos ir įterptos į jungiamąjį audinį..

• Nepriklausomos tvirtinimo arba pakabos ląstelės - šioms ląstelėms augti nereikia tvirtinimo. Kitaip tariant, šios ląstelės neprisijungia prie kultūros indo paviršiaus. Visos suspensijos kultūros yra gautos iš kraujo sistemos ląstelių; pavyzdžiui, baltųjų kraujo ląstelių limfocitai yra suspenduoti plazmoje.

Ląstelių, gautų iš pirminių kultūrų, gyvenimo trukmė yra ribota. Ląstelės negali būti laikomos neribotą laiką dėl kelių priežasčių. Padidėjęs ląstelių skaičius pirminėje kultūroje išstums substratą ir maistines medžiagas. Taip pat ląstelių aktyvumas palaipsniui padidins toksiškų metabolitų kiekį kultūroje, slopindamas tolesnį ląstelių augimą.

Šiame etape reikia atlikti antrinę arba subkultūrą, kad būtų užtikrintas nuolatinis ląstelių augimas.

Kas yra antrinė ląstelių kultūra?

Kaip aprašyta aukščiau, kai lipniose kultūrose esančios ląstelės užima visą turimą substratą arba kai ląstelės suspensijos kultūrose viršija terpės pajėgumą palaikyti tolesnį augimą, ląstelių proliferacija pradeda mažėti arba visiškai nutrūkti. Norint išlaikyti optimalų ląstelių tankį nuolatiniam augimui ir skatinti tolesnį proliferaciją, pirminė kultūra turi būti subkultūrinė. Šis procesas yra žinomas kaip antrinė ląstelių kultūra.

Antrinės ląstelių kultūros metu pirminės kultūros ląstelės perkeliamos į naują indą su šviežia augimo terpe. Šis procesas apima ankstesnės auginimo terpės pašalinimą ir pririštų ląstelių atsiejimą prigludusiose pirminėse kultūrose. Periodiškai reikalingas antrinis ląstelių auginimas, kad ląstelėms būtų suteikta augimo erdvė ir šviežios maistinės medžiagos, tokiu būdu prailginant ląstelių gyvenimą ir plečiant ląstelių skaičių kultūroje..

Antrinis tam tikro pirminės kultūros tūrio auginimas į vienodą tūrį šviežios auginimo terpės leidžia ilgai išlaikyti ląstelių linijas. Antrinis kultivavimas į didesnį šviežios terpės tūrį praktikuojamas siekiant padidinti ląstelių skaičių, pavyzdžiui, pramoniniuose procesuose ar moksliniuose eksperimentuose..

Kuo skiriasi pirminė ląstelių kultūra nuo antrinės ląstelių kultūros?

Kaip mes dabar supratome abi sąvokas atskirai, palyginsime jas, kad rastume kitus skirtumus.

Kada naudoti pirminę ir (arba) antrinę ląstelių kultūrą

Tai priklauso nuo to, ko norite išmokti ir kokio tipo eksperimentą atliekate.

Pirminė ląstelių kultūra: Tai procesas, kurį reikia naudoti auginant ląsteles iš rūpestingo tėvo audinio. Pirminės kultūros ląstelių gyvenimo trukmė bus ribota dėl substrato ir maistinių medžiagų išeikvojimo bei toksinų kaupimosi, augant populiacijai. Nepaisant atskyrimo procese naudojamų atskyrimo metodų, pirminėje kultūroje gali būti kelių rūšių ląstelės. Tačiau tai gali būti ne visų tipų eksperimentų problema ir tokiais atvejais gali būti naudojama tik pirminė kultūra.

Antrinė ląstelių kultūra:  Paprastai eksperimentuose ląstelių, gautų iš pirminės kultūros, skaičius yra nepakankamas. Antrinė ląstelių kultūra suteikia galimybę išplėsti ląstelių populiaciją ir taip pat prailginti gyvenimo trukmę. Tai leidžia toliau seleguoti ląsteles, naudojant selektyvią terpę, ir leidžia genotipinį bei fenotipinį populiacijos vienodumą. Šis procesas naudojamas pakartotinėms kultūroms generuoti, kad būtų galima apibūdinti, išsaugoti ir eksperimentuoti.

Panašumas į tėvų audinį

Pirminė ląstelių kultūra: Pirminės ląstelių kultūros ląstelės yra tiesiogiai gaunamos iš gyvūno ar augalo audinio. Taigi ląstelės pirminėje kultūroje labai primena pirminį audinį ir atitinkamai biologinis atsakas gali būti artimesnis situacijai in vivo nei antrinės ląstelių kultūros..

Antrinė ląstelių kultūra: Antrinė ląstelių kultūra yra kilusi iš pirminės ląstelių kultūros. Nors subkultūravimas prailgina ląstelių gyvenimo trukmę, yra tikimybė, kad po kelių fazių ląstelės gali būti transformuotos arba prarasti kontrolę, kad dalijasi tik tam tikrą laiką. Taip gali būti dėl mutacijų ar genetinių pakitimų pirminėse ląstelėse subkultūros metu. Pavyzdžiui, kai kurie mikroorganizmai yra linkę prisitaikyti prie kultūros sąlygų, kurios dažniausiai skiriasi nuo jų natūralios aplinkos, keičiant jų biologiją.

Auginimo procesas - ląstelių gavimas

Pirminė ląstelių kultūra: Pirminėje ląstelių kultūroje gyvūninis ar augalinis audinys bus praplaunamas, išpjaustomas ir mechaniškai ar fermentiškai skaidomas. Išskaidytame audinyje bus daugybė skirtingų tipų ląstelių, todėl gali reikėti priimti atskyrimo metodą, norint išskirti dominančias ląsteles..

Antrinė ląstelių kultūra: Antrinėje ląstelių kultūroje, jei pirminė kultūra yra prilipusi kultūra, pirmiausia reikia mechaninėmis ar fermentinėmis priemonėmis atskirti ląsteles nuo tvirtinimo (auginimo indo paviršiaus). Tada ląstelės turi būti atskirtos viena nuo kitos, kad susidarytų viena ląstelių suspensija.

Ląstelių skaičius kultūroje

Pirminė ląstelių kultūra: Nepageidautina turėti absoliučią vienaląsčių suspensiją, nes daugelis pirminių ląstelių geriau išgyvena mažose grupėse.

Antrinė ląstelių kultūra: Pakanka sugeneruoti vienos ląstelės suspensiją.

Gyvenimo trukmė

Pirminė ląstelių kultūra: Pirminių ląstelių kultūrų gyvenimo trukmė yra ribota. Kaip paaiškinta aukščiau, taip yra todėl, kad ląstelių augimas išeikvoja substratą ir maistines medžiagas, todėl kaupiasi toksiniai metabolitai. Dėl to palaipsniui mažėja ląstelių augimo greitis, todėl ląstelės žūva.

Antrinė ląstelių kultūra: Antrinė ląstelių kultūra prailgina ląstelių gyvenimo trukmę. Periodinis subkultūrų auginimas gali sukelti nemirtingas ląsteles pirminių ląstelių transformacijos ar genetinio pakeitimo būdu.

Užteršimo rizika

Pirminė ląstelių kultūra: Pirminėmis ląstelių kultūromis sunkiau pasirūpinti. Paprastai pirminėms ląstelių kultūroms reikalingas gausus aminorūgščių, mikroelementų, tam tikrų hormonų ir augimo faktorių mišinys. Todėl užkrėtimo rizika pirminėse ląstelių kultūrose yra didesnė nei antrinėse ląstelių kultūrose.

Antrinė ląstelių kultūra: Antrines ląstelių kultūras palyginti lengva prižiūrėti, o užteršimo rizika yra mažesnė nei pirminių ląstelių kultūros.

Šiame straipsnyje mes bandėme suprasti terminus pirminė ląstelių kultūra ir antrinė ląstelių kultūra, po kurių sekė palyginimas, kad pabrėžtume pagrindinius skirtumus tarp jų. Pagrindinis skirtumas yra tas, kaip ląstelės gaunamos iš kultūros; pirminės ląstelių kultūros ląstelės gaunamos tiesiogiai iš gyvūno ar augalo audinio, o ląstelės, skirtos antrinei ląstelių kultūrai, yra gaunamos iš jau nustatytos pirminės kultūros.

Nuorodos: Ląstelių kultūros pagrindai - Invitrogen ir Gibco Freshney vadovas, R. I. (2006). Pagrindiniai ląstelių kultūros principai. Onkologijos ir taikomosios farmakologijos centras.   Vaizdo mandagumas: Umberto Salvagnino („CC BY 2.0“) „Ląstelių kultūra“ per „Flickr“