7 facteurs qui affectent la croissance cellulaire

Résumé: Les cellules sont cultivées in vitro et perdent la régulation et le contrôle du corps. Par conséquent, en plus de satisfaire aux exigences nutritionnelles, le cadre de vie des cellules doit être proche du milieu de vie pendant la journée. Les conditions de culture de l'environnement telles que la température, la pression osmotique, le pH, etc. Les deux peuvent affecter la croissance des cellules.

1. Température

Généralement, la température appropriée pour la culture in vitro de cellules de mammifères et de volailles est de 37 ~ 38 ℃. Une température trop élevée ou trop basse affectera la croissance des cellules. La capacité des cellules à tolérer les basses températures est plus forte que celle de la résistance à la chaleur.

Sous basse température, la vitalité du métabolisme cellulaire et la division nucléaire sont réduites. Lorsque la température est inférieure à 0 ℃, bien qu'elle affecte le métabolisme cellulaire, elle n'a aucun effet nocif. Lorsque la cellule est placée à 23 ~ 25 ℃, la cellule peut encore survivre et se développer, mais la vitesse ralentit.

Cependant, pour les cellules de poisson, la température de culture appropriée est de 23 ~ 25 ℃. Si la température est trop basse, la température descend en dessous du point de congélation, les cellules mourront en raison de la congélation de l'eau extracellulaire et du cytoplasme, mais si du glycérol ou du diméthy sulfoxyde est ajouté au milieu (DMSO) et à d'autres agents protecteurs, après avoir été enfermé dans des ampoules, Placé dans l'azote liquide ou réfrigérateur à basse température (-70 ℃), peut jouer un rôle protecteur, à ce moment les cellules peuvent résister à des températures inférieures à-70 ℃, peut être stocké pendant une longue période, après la récupération des cellules de décongélation peut continuer à croître et proliférer, et les propriétés cellulaires ne sont pas affectés en aucune façon. C'est le principal moyen de préserver les cellules.

La température élevée n'est pas bonne pour la culture cellulaire. Les cellules sont cultivées à 39 ~ 40 ℃ pendant 1 heure, elles subiront certains dommages, mais il est toujours possible de récupérer, mais ils ne peuvent pas supporter la hausse de température de 2 ℃ pendant plusieurs heures, c'est-à-dire, cultivé à 41 ~ 42 ℃ pendant 1 h, les dommages des cellules sont graves, Et la plupart des cellules sont tuées lorsque la température est supérieure à 43 ° C. La température élevée provoque principalement l'inactivation des enzymes, la destruction des lipides et la destruction de la division nucléaire. La production de coagulase fait coaguler les cellules et dénature les protéines. Par conséquent, les cellules évitent toujours une température élevée lorsqu'elles sont cultivées in vitro. .

2. pression osmotique

Les cellules peuvent rétrécir ou gonfler et se rompre immédiatement dans une solution hypertonique et une solution hypotonique. Par conséquent, la pression osmotique est l'une des conditions importantes pour la culture cellulaire in vitro. Le maintien de la pression osmotique des cellules de tissus de mammifères et d'autres cellules de tissus animaux en culture vitro est principalement lié au NaCl, mais la relation entre les autres électrolytes et la pression osmotique ne peut être ignorée. Et il est très important de contrôler l'équilibre ionique dans le milieu selon un certain rapport pour maintenir une pression osmotique normale. Ce n'est pas seulement pour maintenir la tension cellulaire, mais aussi pour réguler le métabolisme cellulaire. Parce que le transport d'ions extracellulaire et la concentration d'ions modifient le transport d'autres nutriments (tels que les acides aminés, les sucres, etc.), affectant directement le système de synthèse cellulaire de base.

La pression osmotique idéale varie selon les types de cellules et les races. La pression osmotique du plasma humain est de 290mmol/L, ce qui est considéré comme la pression osmotique idéale pour la culture de cellules humaines in vitro. La pression osmotique des cellules de mammifères est généralement de 290 ~ 300mmol/L. Les cellules de souris sont d'environ 310mmol/L. Dans des applications pratiques, la pression osmotique de 260-320mmol/L peut convenir à la plupart des cellules.

3. environnement de gaz et valeur du pH

La culture de cellules in vitro nécessite un environnement gazeux idéal. L'oxygène et le dioxyde de carbone sont les conditions nécessaires à la survie des cellules.

• Oxygène

L'oxygène participe au cycle de l'acide tricarboxylique de la cellule pour produire de l'énergie pour fournir aux cellules la croissance, la prolifération et la synthèse de divers composants nécessaires. Certaines cellules peuvent obtenir de l'énergie par glycolyse dans des conditions hypoxiques, mais la plupart des cellules ne peuvent pas survivre sous hypoxie. La tension d'oxygène est généralement maintenue légèrement inférieure à l'état atmosphérique, et si la pression partielle d'oxygène dépasse la teneur en oxygène dans l'atmosphère, elle peut être nocive pour certaines cellules.

• Dioxyde de carbone

Lors de l'utilisation de culture ouverte (plat ou flacon de culture avec culture à capuchon lâche ou culture en plaque de culture), les cellules sont généralement placées dans un environnement gazeux mixte d'air 95% et de dioxyde de carbone 5%. Le CO2 n'est pas seulement un métabolite des cellules, mais aussi un site de croissance cellulaire. Il est lié au maintien du pH du milieu. Dans le cas d'une faible concentration de CO2 dans la bouteille hermétique, les cellules sont faciles à cultiver, généralement pas moins de 1%, sinon cela endommagera les cellules. Une augmentation du CO2 réduira la valeur du pH.

• Valeur pH

La plupart des cellules conviennent à la croissance dans des conditions de pH 7.2 à 7.4, inférieur à pH 6.8 ou supérieur à pH 7.6 est nocif pour les cellules, et même de dégénérescence ou de mort. Diverses cellules ont des exigences différentes pour le pH. L'environnement acide est plus favorable à la croissance cellulaire que l'environnement alcalin.

4. Non toxique et stérile

Non toxique et stérile sont les principales conditions environnementales pour la culture des cellules in vitro. Les cellules pénètrent profondément dans le corps vivant et envahissent parfois des bactéries ou des substances nocives. Parce que le corps a un système de désintoxication et un système immunitaire puissants, il peut être détoxifié ou éliminé sans être facilement endommagé. Mais environnement in vitro, le système de défense est perdu. Une fois que les substances nocives envahissent ou la contamination bactérienne, cela peut entraîner la mort cellulaire et abandonner tous les efforts antérieurs. Par exemple, s'il y a une cytotoxicité sur le flacon de culture, le plat de culture, le milieu et le bouchon de bouteille, le processus de culture peut provoquer la mort cellulaire. Par conséquent, lors de la sélection de ces ustensiles et matériaux, faites attention à cela. Si ces articles ne sont pas complètement désinfectés, qu'ils transportent des bactéries ou qu'ils contaminent accidentellement les cellules pendant le processus d'opération, ils causeront également la mort cellulaire. En cas de contamination croisée, la cellule d'origine perd ses caractéristiques d'origine. Il faut donc y accorder suffisamment d'attention.

5. rayonnement et ultrasonique

• Lumière visible

La longueur d'onde de la lumière visible est de 390 ~ 780nm. Diverses lumières colorées de lumière visible peuvent provoquer une dégénérescence cellulaire, prolonger l'intervalle de fission nucléaire et réduire considérablement la capacité de fixation cellulaire. Par conséquent, les cellules cultivées in vitro doivent éviter la lumière directe du soleil, de préférence en culture ou en stockage à court terme dans l'obscurité.

• Les rayons ultraviolets

Les cellules à forte tolérance sous une faible lumière ultraviolette ne changent pas beaucoup, mais elles endommagent les cellules sensibles. Lorsque la lumière ultraviolette est forte, une mitose complète ne peut pas être effectuée; la synerèse est augmentée pendant la mitose.

• Rayonnement

Les rayons X ont des dommages évidents aux cellules. Les rayons B peuvent affecter la division des noyaux. Les rayons R réduisent le nombre de divisions nucléaires et provoquent des divisions nucléaires anormales, ce qui peut provoquer la mort cellulaire.

• Échographie

Sous la vibration ultrasonique, les cellules vont rapidement se rompre. La cause de la mort cellulaire est causée par la cavitation. Lorsque l'échographie est à 2.5W/cere, les cellules sont endommagées et les chromosomes sont aberrés, et les chromosomes nucléaires sont les premiers à être aberrés.

6. densité d'ensemencement cellulaire

Culture in vitro de cellules, le nombre d'ensemencement cellulaire a un impact sur la croissance des cellules. Une densité d'ensemencement appropriée peut favoriser la prolifération cellulaire. Si la densité d'ensemencement est trop faible ou trop élevée, elle n'est pas propice à la croissance et à la prolifération des cellules.

Comment choisir une concentration d'inoculation appropriée doit être déterminée en fonction du métabolisme et de la croissance et de la vitesse de reproduction des cellules et des besoins du travail. De manière générale, les cellules avec un métabolisme vigoureux et une croissance rapide (comme les cellules tumorales) doivent être inoculées avec une faible concentration; tandis que pour les cellules tissulaires normales, la croissance est plus lente et le métabolisme n'est pas assez vigoureux, et la concentration d'inoculation peut être élevée; Si c'est pour préserver la graine ou ne pas avoir besoin d'une utilisation urgente, l'inoculation peut être plus faible; parfois afin de faciliter l'observation de la morphologie et de la structure cellulaire, la concentration d'inoculation peut également être réduite de manière appropriée.

7. vitesse de rotation du conteneur

Parfois, les cellules cultivées sont tournées dans le conteneur pour les besoins de la recherche, la raison peut être que la rotation fournit un flux de nutriments suffisant et une oxydation complète.