Βασική διαφορά - Πρωτεύουσα ενάντια στη δευτερογενή κυτταρική καλλιέργεια

Πριν συζητήσουμε τη διαφορά μεταξύ πρωτογενούς και δευτερογενούς κυτταροκαλλιέργειας, ας ορίσουμε πρώτα εν συντομία ποια είναι η κυτταρική καλλιέργεια. Η κυτταροκαλλιέργεια είναι η διαδικασία απομάκρυνσης κυττάρων από ένα ζώο ή φυτό και η επακόλουθη ανάπτυξη σε ένα τεχνητά ελεγχόμενο περιβάλλον. Τα κύτταρα θα μπορούσαν να απομακρυνθούν απ 'ευθείας από τον ιστό και να διαχωριστούν με ενζυματικές ή μηχανικές μεθόδους ή θα μπορούσαν να προέρχονται από μια καλλιέργεια που έχει ήδη καθιερωθεί. Η βασική διαφορά μεταξύ πρωτογενούς και δευτερογενούς κυτταροκαλλιέργειας είναι ότι τα κύτταρα για πρωτογενή κυτταρική καλλιέργεια λαμβάνονται απευθείας από ζωικό ή φυτικό ιστό, ενώ κύτταρα για δευτερογενή κυτταρική καλλιέργεια λαμβάνονται από ήδη καθιερωμένη πρωτογενή καλλιέργεια. Ως εκ τούτου, η δευτερογενής καλλιέργεια είναι μια νέα κουλτούρα που προέρχεται από τον πρωταρχικό πολιτισμό.

Ας εξετάσουμε περαιτέρω την έννοια της πρωτογενούς και δευτερογενούς κυτταροκαλλιέργειας, προκειμένου να τις διαφοροποιήσουμε καλύτερα.

Τι είναι η πρωτογενής κυτταροκαλλιέργεια;

Η πρωτογενής καλλιέργεια κυττάρων είναι η αποσύνδεση των κυττάρων από ένα γονικό ζώο ή φυτικό ιστό μέσω ενζυματικών ή μηχανικών μέτρων και η διατήρηση της ανάπτυξης των κυττάρων σε ένα κατάλληλο υπόστρωμα σε γυάλινα ή πλαστικά δοχεία υπό ελεγχόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες. Τα κύτταρα στην πρωτογενή καλλιέργεια έχουν τον ίδιο καρυότυπο (τον αριθμό και την εμφάνιση των χρωμοσωμάτων στον πυρήνα ενός ευκαρυωτικού κυττάρου) όπως αυτά τα κύτταρα στον αρχικό ιστό. Η πρωτογενής καλλιέργεια κυττάρων θα μπορούσε να ταξινομηθεί σε δύο με βάση το είδος των κυττάρων που χρησιμοποιούνται στην καλλιέργεια.

  • Τα κύτταρα που εξαρτώνται από την αγκύρωση ή τα προσκολλημένα κύτταρα - Αυτά τα κύτταρα απαιτούν προσάρτηση για ανάπτυξη. Τα προσκολλημένα κύτταρα προέρχονται συνήθως από ιστούς οργάνων, για παράδειγμα από νεφρά όπου τα κύτταρα είναι ακίνητα και ενσωματώνονται στον συνδετικό ιστό.
  • Ανεξάρτητα στοιχεία αγκύρωσης ή κυψελών αναστολής - Αυτά τα κύτταρα δεν απαιτούν προσκόλληση για ανάπτυξη. Με άλλα λόγια, αυτά τα κύτταρα δεν προσκολλώνται στην επιφάνεια του δοχείου καλλιέργειας. Όλες οι καλλιέργειες αιωρήματος προέρχονται από κύτταρα του συστήματος αίματος. για παράδειγμα, το λεμφοκύτταρο λευκοκυττάρων αιωρείται στο πλάσμα.

Τα κύτταρα που προέρχονται από πρωτογενείς καλλιέργειες έχουν περιορισμένη διάρκεια ζωής. Τα κύτταρα δεν μπορούν να διατηρηθούν επ 'αόριστον λόγω πολλών λόγων. Η αύξηση των κυτταρικών αριθμών στην πρωτογενή καλλιέργεια θα οδηγήσει σε εξάντληση του υποστρώματος και των θρεπτικών ουσιών. Επίσης, η κυτταρική δραστηριότητα θα αυξήσει σταδιακά το επίπεδο των τοξικών μεταβολιτών στην καλλιέργεια που αναστέλλει περαιτέρω κυτταρική ανάπτυξη.

διαφορά μεταξύ πρωτογενούς και δευτερογενούς κυτταρικής καλλιέργειας

Τι είναι η δευτερογενής κυτταροκαλλιέργεια;

Όπως περιγράφηκε παραπάνω, όταν τα κύτταρα σε προσκολλημένες καλλιέργειες καταλαμβάνουν όλο το διαθέσιμο υπόστρωμα ή όταν τα κύτταρα σε καλλιέργειες εναιωρήματος ξεπερνούν την ικανότητα του μέσου για να υποστηρίξουν περαιτέρω ανάπτυξη, ο πολλαπλασιασμός των κυττάρων αρχίζει να μειώνεται ή να παύει τελείως. Προκειμένου να διατηρηθεί η βέλτιστη κυτταρική πυκνότητα για συνεχή ανάπτυξη και για να τονωθεί περαιτέρω πολλαπλασιασμός, η πρωτογενής καλλιέργεια πρέπει να υποκαλλιεργηθεί. Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως δευτερογενής καλλιέργεια κυττάρων.

Κατά τη διάρκεια της δευτερογενούς κυτταρικής καλλιέργειας, κύτταρα από την πρωτογενή καλλιέργεια μεταφέρονται σε ένα νέο δοχείο με φρέσκο ​​μέσο ανάπτυξης. Η διαδικασία περιλαμβάνει την αφαίρεση των προηγούμενων μέσων ανάπτυξης και την αποσύνδεση των προσκολλημένων κυττάρων σε προσκολλημένες πρωτογενείς καλλιέργειες. Η καλλιέργεια δευτερογενούς κυττάρου απαιτείται περιοδικά για να παρέχει κύτταρα με αναπτυσσόμενο χώρο και φρέσκα θρεπτικά συστατικά, παρατείνοντας έτσι τη ζωή των κυττάρων και διευρύνοντας ένα αριθμό κυττάρων στην καλλιέργεια.

Δευτερεύουσα καλλιέργεια ενός ορισμένου όγκου μιας πρωτογενούς καλλιέργειας σε έναν ίσο όγκο μέσου φρέσκου ανάπτυξης επιτρέπει τη μακροπρόθεσμη διατήρηση των κυτταρικών γραμμών. Η δευτερογενής καλλιέργεια σε μεγαλύτερο όγκο μέσου φρέσκου αναπτύγματος ασκείται για να αυξήσει τον αριθμό των κυττάρων, για παράδειγμα σε βιομηχανικές διεργασίες ή επιστημονικά πειράματα.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της πρωτογενούς κυτταροκαλλιέργειας και της δευτερογενούς κυτταροκαλλιέργειας;

Όπως έχουμε καταλάβει τους δύο όρους ξεχωριστά, θα συγκρίνουμε τα δύο προκειμένου να βρούμε άλλες διαφορές μεταξύ τους.

Πότε να χρησιμοποιείτε πρωτογενή και / ή δευτερογενή κυτταροκαλλιέργεια

Αυτό εξαρτάται από το τι θέλετε να μάθετε και τι είδους πείραμα εκτελείτε.

Πρωτεύουσα καλλιέργεια κυττάρων: Αυτή είναι η διαδικασία που θα χρησιμοποιηθεί για την καλλιέργεια κυττάρων από τον γονικό ιστό που προκαλεί ανησυχία. Τα κύτταρα στην πρωτογενή καλλιέργεια θα έχουν μια πεπερασμένη διάρκεια ζωής εξαιτίας της εξάντλησης του υποστρώματος και των θρεπτικών ουσιών και της συσσώρευσης τοξινών με πληθυσμιακή ανάπτυξη. Η πρωτογενής καλλιέργεια, παρά τις τεχνικές διαχωρισμού που χρησιμοποιούνται στη διαδικασία απομόνωσης, μπορεί να περιέχει διάφορους τύπους κυττάρων. Ωστόσο, αυτό μπορεί να μην είναι πρόβλημα σε όλους τους τύπους πειραμάτων και σε τέτοιες περιπτώσεις μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο η πρωτογενής καλλιέργεια.

Δευτερογενής κυτταροκαλλιέργεια: Συνήθως, ο αριθμός των κυττάρων που λαμβάνονται από την πρωτογενή καλλιέργεια είναι ανεπαρκής σε πειράματα. Η δευτερογενής καλλιέργεια κυττάρων δίνει την ευκαιρία για επέκταση του κυτταρικού πληθυσμού και επίσης, παρατείνοντας τη διάρκεια ζωής. Επιτρέπει περαιτέρω επιλογή κυττάρων με τη χρήση επιλεκτικού μέσου και επιτρέπει γονοτυπική και φαινοτυπική ομοιομορφία στον πληθυσμό. Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιείται για τη δημιουργία αντιγράφων καλλιεργειών για βασικό χαρακτηρισμό, συντήρηση και πειραματισμό.

Ομοιότητα με τον γονικό ιστό

Κύρια κυτταρική καλλιέργεια: Κύτταρα για πρωτογενή κυτταρική καλλιέργεια λαμβάνονται απευθείας από ζωικό ή φυτικό ιστό. Ως εκ τούτου, τα κύτταρα στην πρωτογενή καλλιέργεια μοιάζουν πολύ με τον γονικό ιστό του και κατά συνέπεια, η βιολογική απόκριση μπορεί να είναι πιο κοντά σε μια κατάσταση in vivo από αυτή μιας δευτερογενούς κυτταρικής καλλιέργειας.

Δευτερογενής κυτταροκαλλιέργεια: Η δευτερογενής κυτταρική καλλιέργεια προέρχεται από μια πρωτογενή κυτταρική καλλιέργεια. Αν και η υποκαλλιέργεια παρατείνει τη διάρκεια ζωής των κυττάρων, υπάρχει η πιθανότητα μετά από μερικές φάσεις, τα κύτταρα να μετασχηματιστούν ή να χάσουν τον έλεγχο της μη διαίρεσης περισσότερο από ένα ορισμένο χρονικό διάστημα. Αυτό θα μπορούσε να οφείλεται σε μεταλλάξεις ή γενετικές αλλοιώσεις στα πρωτογενή κύτταρα κατά τη διάρκεια της υποκαλλιέργειας. Για παράδειγμα, ορισμένοι μικροοργανισμοί τείνουν να προσαρμόζονται στις συνθήκες καλλιέργειας, οι οποίες διαφέρουν κυρίως από το φυσικό τους περιβάλλον, μεταβάλλοντας τη βιολογία τους.

Διαδικασία καλλιέργειας - Απόκτηση κυττάρων

Κύρια κυτταρική καλλιέργεια: Στην πρωτογενή κυτταρική καλλιέργεια, ο ζωικός ή φυτικός ιστός θα περάσει από φάσεις ξεπλύματος, ανατομής και μηχανικής ή ενζυματικής αποσάθρωσης. Ο διαχωρισμένος ιστός θα περιέχει μια ποικιλία διαφορετικών τύπων κυττάρων και αυτό μπορεί να απαιτεί την υιοθέτηση μιας τεχνικής διαχωρισμού προκειμένου να απομονωθούν τα κύτταρα που μας ενδιαφέρουν.

Δευτερογενής κυτταροκαλλιέργεια: Σε δευτερογενή καλλιέργεια κυττάρων, εάν η πρωτογενής καλλιέργεια είναι προσκολλημένη καλλιέργεια, το πρώτο βήμα είναι η απομάκρυνση των κυττάρων από την προσκόλληση (επιφάνεια του δοχείου καλλιέργειας) με μηχανικά ή ενζυματικά μέσα. Στη συνέχεια, τα κύτταρα πρέπει να αποσυνδεθούν μεταξύ τους για να σχηματίσουν ένα εναιώρημα κυττάρων.

Αριθμός κυττάρων στον πολιτισμό

Πρωτεύουσα καλλιέργεια κυττάρων: Δεν είναι επιθυμητό να έχουμε ένα απόλυτο εναιώρημα μεμονωμένων κυττάρων, καθώς πολλά πρωτογενή κύτταρα επιβιώνουν καλύτερα σε μικρές συστάδες.

Δευτερογενής κυτταροκαλλιέργεια: Αρκεί να παραχθεί ένα εναιώρημα ενός κυττάρου.

Η διάρκεια ζωής του πολιτισμού

Πρωτεύουσα κυτταρική καλλιέργεια: Οι πρωτογενείς κυτταρικές καλλιέργειες έχουν περιορισμένη διάρκεια ζωής. Όπως εξηγήθηκε παραπάνω, αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η ανάπτυξη των κυττάρων εξάγει το υπόστρωμα και τα θρεπτικά συστατικά και οδηγεί στη συσσώρευση τοξικών μεταβολιτών. Ως αποτέλεσμα, σταδιακά ο ρυθμός ανάπτυξης των κυττάρων πέφτει, οδηγώντας στον θάνατο των κυττάρων.

Δευτερογενής κυτταρική καλλιέργεια: Η δευτερογενής καλλιέργεια κυττάρων παρατείνει τη διάρκεια ζωής των κυττάρων. Η περιοδική υποκαλλιέργεια μπορεί να παράγει αθάνατα κύτταρα μέσω μετασχηματισμού ή γενετικής μεταβολής των πρωτογενών κυττάρων.

Κίνδυνος μόλυνσης

Κύρια κυτταρική καλλιέργεια: Οι πρωτογενείς κυτταρικές καλλιέργειες είναι πιο δύσκολο να ληφθούν μέριμνα. Γενικά, οι πρωτογενείς κυτταρικές καλλιέργειες χρειάζονται ένα πλούσιο μίγμα αμινοξέων, μικροθρεπτικών συστατικών, ορισμένων ορμονών και αυξητικών παραγόντων. Ως αποτέλεσμα, ο κίνδυνος μόλυνσης σε πρωτεύουσες κυτταρικές καλλιέργειες είναι υψηλότερος από τις δευτερογενείς κυτταρικές καλλιέργειες.

Δευτερογενής κυτταροκαλλιέργεια: Οι δευτερογενείς κυτταρικές καλλιέργειες είναι σχετικά εύκολο να διατηρηθούν και ο κίνδυνος μόλυνσης είναι μικρότερος από τις πρωτογενείς κυτταρικές καλλιέργειες.

Σε αυτό το άρθρο προσπαθήσαμε να κατανοήσουμε τους όρους της πρωτογενούς κυτταρικής καλλιέργειας και της δευτερογενούς κυτταροκαλλιέργειας που ακολουθήθηκε από μια σύγκριση για να επισημανθούν οι βασικές διαφορές μεταξύ τους. Η βασική διαφορά έγκειται στο πώς τα κύτταρα προέρχονται από τον πολιτισμό. κύτταρα για πρωτογενή κυτταρική καλλιέργεια λαμβάνονται απευθείας από ζωικό ή φυτικό ιστό, ενώ κύτταρα για δευτερογενή κυτταρική καλλιέργεια λαμβάνονται από ήδη καθιερωμένη πρωτογενή καλλιέργεια.