7 Faktoren, die das Zellwachstum beeinflussen

Abstract: Zellen werden in vitro kultiviert und verlieren die Regulierung und Kontrolle des Körpers. Daher muss das Lebensumfeld der Zellen neben der Befriedigung der Ernährungs bedürfnisse tagsüber in der Nähe des Lebensumfelds sein. Die Kultur bedingungen der Umgebung wie Temperatur, osmotischer Druck, pH-Wert usw. Beide können das Wachstum von Zellen beeinflussen.

1. Temperatur

Im Allgemeinen beträgt die geeignete Temperatur für die In-vitro-Kultur von Säugetier-und Geflügel zellen 37 ~ 38 ° C. Eine zu hohe oder zu niedrige Temperatur beeinflusst das Wachstum von Zellen. Die Fähigkeit der Zellen, niedrige Temperaturen zu tolerieren, ist stärker als die der Wärme beständigkeit.

Unter niedriger Temperatur werden die Vitalität des Zellstoff wechsels und die nukleare Teilung reduziert. Wenn die Temperatur niedriger als 0 ° C ist, obwohl sie den Zellstoff wechsel beeinflusst, hat sie keine schädliche Wirkung. Wenn die Zelle bei 23 ~ 25 ° C platziert wird, kann die Zelle immer noch überleben und wachsen, aber die Geschwindigkeit verlangsamt sich.

Für Fisch zellen beträgt die geeignete Kultur temperatur jedoch 23 ~ 25 ° C. Wenn die Temperatur zu niedrig ist, die Temperatur unter den Gefrierpunkt fällt, sterben die Zellen aufgrund des Einfrierens von extra zellulärem Wasser und Zytoplasma ab. wenn jedoch dem Medium (DMSO) und anderen Schutzmitteln Glycerin oder Dimethys ulfoxid zugesetzt wird, nachdem sie in Ampullen einges ch lossen sind, Platziert in flüssigem Stickstoff oder Niedertemperatur-Kühlschrank (-70 ° C), kann eine schützende Rolle spielen, zu diesem Zeitpunkt können die Zellen Temperaturen unter-70 ° C standhalten, kann für eine lange Zeit gelagert werden, nach dem Auftauen kann die Zell wiederherstellung weiter wachsen und sich vermehren, und die Zell eigenschaften werden in keiner Weise beeinflusst. Dies ist das wichtigste Mittel zur Erhaltung der Zellen.

Hohe Temperatur ist nicht gut für die Zellkultur. Zellen werden bei 39 ~ 40 ° C für 1 Stunde kultiviert, sie werden bestimmte Schäden erleiden, aber es ist immer noch möglich, sich zu erholen, aber sie können den Temperatur anstieg um 2 ° C für mehrere Stunden nicht aushalten, das heißt, kultiviert bei 41 ~ 42 ° C für 1 h, der Schaden der Zellen ist schwer wiegend, Und die meisten Zellen werden getötet, wenn die Temperatur über 43 °C liegt. Die hohe Temperatur verursacht haupt sächlich die Inaktiv ierung von Enzymen, die Zerstörung von Lipiden und die Zerstörung der nuklearen Teilung. Die Produktion von Koagulase lässt die Zellen koagulieren und denaturiert Proteine. Daher vermeiden Zellen immer hohe Temperaturen, wenn sie in vitro kultiviert werden.

2. Osmotischer Druck

Zellen können in einer hyper tonischen Lösung und einer hypo tonischen Lösung sofort schrumpfen oder anschwellen und reißen. Daher ist der osmotische Druck eine der wichtigen Bedingungen für die In-vitro-Zellkultur. Die Aufrechterhaltung des osmotischen Drucks von Säugetieren und anderen tierischen Gewebe zellen in vitro-Kultur hängt haupt sächlich mit NaCl zusammen, aber die Beziehung zwischen anderen Elektrolyten und osmotischem Druck kann nicht ignoriert werden. Und es ist sehr wichtig, das Ionen gleichgewicht im Medium nach einem bestimmten Verhältnis zu kontrollieren, um den normalen osmotischen Druck aufrecht zu erhalten. Dies dient nicht nur zur Aufrechterhaltung der Zell spannung, sondern auch zur Regulierung des Zellstoff wechsels. Da der extra zelluläre Ionen transport und die Ionen konzentration den Transport anderer Nährstoffe (wie Aminosäuren, Zucker usw.) verändern und sich direkt auf das grundlegende Zell synthese system auswirken.

Der ideale osmotische Druck variiert mit Zelltypen und Rassen. Der osmotische Druck des menschlichen Plasmas beträgt 290mmol/l, was als idealer osmotischer Druck zur Kultivierung menschlicher Zellen in vitro angesehen wird. Der osmotische Druck von Säugetier zellen beträgt im Allgemeinen 290 ~ 300mmol/l. Maus zellen sind etwa 310mmol/l. In praktischen Anwendungen kann der osmotische Druck von 260-320mmol/l für die meisten Zellen geeignet sein.

3. Gas umgebung und PH-Wert

Die Kultivierung von Zellen in vitro erfordert eine ideale Gas umgebung. Sauerstoff und Kohlendioxid sind die notwendigen Bedingungen für das Überleben von Zellen.

• Sauerstoff

Sauerstoff ist am Tri carbonsäure zyklus der Zelle beteiligt, um Energie zu produzieren und die Zellen für das Wachstum, die Prolife ration und die Synthese verschiedener erforderlicher Komponenten zu versorgen. Einige Zellen können durch Glykolyse unter hypox ischen Bedingungen Energie gewinnen, aber die meisten Zellen können unter Hypoxie nicht überleben. Die Sauerstoffs pannung wird normaler weise etwas niedriger als der atmos phä rische Zustand gehalten, und wenn der Sauerstoff partialdruck den Sauerstoff gehalt in der Atmosphäre übers ch reitet, kann er für einige Zellen schädlich sein.

• Kohlendioxid

Bei Verwendung einer offenen Kultur (Schüssel-oder Kultur kolben mit loser Kappen kultur oder Kultur platten kultur) werden die Zellen im Allgemeinen in eine gemischte Gas umgebung von 95% Luft und 5% Kohlendioxid gebracht. CO2 ist nicht nur ein Metabolit von Zellen, sondern auch eine Zellwachstum stelle. Es hängt mit der Aufrechterhaltung des pH-Wertes des Mediums zusammen. Bei niedriger CO2-Konzentration in der luftdichten Flasche sind die Zellen leicht zu züchten, im Allgemeinen nicht weniger als 1%, da sonst die Zellen beschädigt werden. Erhöhtes CO2 wird den pH-Wert senken.

• PH-Wert

Die meisten Zellen sind für das Wachstum unter den Bedingungen von pH 7,2 bis 7,4 geeignet, niedriger als pH 6,8 oder höher als pH 7,6 ist schädlich für Zellen und sogar Degeneration oder Tod. Verschiedene Zellen haben unterschied liche Anforderungen an den pH-Wert. Die saure Umgebung ist für das Zellwachstum günstiger als die alkalische Umgebung.

4. ungiftig und steril

Nicht toxisch und steril sind die primären Umwelt bedingungen für die Kultivierung von Zellen in vitro. Zellen dringen tief in den lebenden Körper ein und dringen gelegentlich in Bakterien oder schädliche Substanzen ein. Da der Körper ein starkes Entgiftung system und Immunsystem hat, kann er entgiftet oder beseitigt werden, ohne leicht beschädigt zu werden. Aber in vitro-Umgebung ist das Abwehrsystem verloren. Sobald schädliche Substanzen eindringen oder bakterielle Kontamination, kann dies zum Zelltod führen und alle bisherigen Bemühungen aufgeben. Wenn beispiels weise die Kultur flasche, die Kultur schale, das Medium und der Flaschen verschluss Zyto toxizität aufweisen, kann der Kultur prozess zum Zelltod führen. Achten Sie daher bei der Auswahl dieser Utensilien und Materialien darauf. Wenn diese Gegenstände nicht gründlich desinfiziert werden, Bakterien tragen oder die Zellen während des Betriebs versehen tlich kontaminieren, verursachen sie auch den Zelltod. Wenn eine Kreuz kontamination auftritt, verliert die ursprüngliche Zelle ihre ursprünglichen Eigenschaften. Es sollte also genug Aufmerksamkeit geschenkt werden.

5. Strahlung und Ultraschall

• Sichtbares Licht

Die Wellenlänge des sichtbaren Lichts beträgt 390 ~ 780nm. Verschiedene farbige Lichter des sichtbaren Lichts können zu einer Zell degeneration führen, das Intervall der Kernspaltung verlängern und die Fähigkeit zur Zell anhaftung erheblich verringern. Daher sollten in vitro kultivierte Zellen direkte Sonnen einstrahlung vermeiden, vorzugsweise bei Kultivierung oder Kurzzeit lagerung im Dunkeln.

• Ultraviolette Strahlen

Zellen mit starker Toleranz unter schwachem ultraviolettem Licht ändern sich nicht viel, aber sie schädigen empfindliche Zellen. Wenn ultraviolettes Licht stark ist, kann keine vollständige Mitose durchgeführt werden. Die Synerese ist während der Mitose erhöht.

• Strahlung

Röntgens trahlen haben offen sichtliche Schäden an Zellen. B-Strahlen können die Teilung von Kernen beeinflussen. R-Strahlen reduzieren die Anzahl der Kern abteilungen und verursachen abnormale Kern abteilungen, die zum Zelltod führen können.

• Ultraschall

Unter Ultraschall vibration reißen die Zellen schnell. Die Ursache des Zelltods wird durch Kavitation verursacht. Wenn sich der Ultraschall bei 2,5 W/cnetes befindet, sind die Zellen beschädigt und die Chromosomen aberriert, und die Kern chromosomen sind die ersten, die aberriert werden.

6. Zell-Seeding-Dichte

In-vitro-Kultur von Zellen hat die Zell saat zahl einen Einfluss auf das Wachstum von Zellen. Eine geeignete Aussaat dichte kann die Zellprolife ration fördern. Wenn die Aussaat dichte zu niedrig oder zu hoch ist, ist dies nicht förderlich für das Wachstum und die Prolife ration von Zellen.

Wie man eine geeignete Impf konzentration wählt, sollte nach dem Stoffwechsel und dem Wachstum und der Reproduktion geschwindigkeit der Zellen und den Bedürfnissen der Arbeit bestimmt werden. Im Allgemeinen sollten Zellen mit starkem Stoffwechsel und schnellem Wachstum (wie Tumorzellen) mit einer geringen Konzentration geimpft werden. während für normale Gewebe zellen, das Wachstum ist langsamer und der Stoffwechsel ist nicht kräftig genug, und die Impf konzentration kann hoch sein; Wenn es darum geht, das Saatgut zu erhalten oder nicht dringend zu verwenden, kann die Impfung niedriger sein; manchmal, um die Beobachtung der Zell morphologie und-struktur zu erleichtern, kann die Impf konzentration auch entsprechend reduziert werden.

7. Container-Rotations geschwindigkeit

Manchmal werden die kultivierten Zellen aus Forschungs gründen im Behälter gedreht. Der Grund kann sein, dass die Rotation einen ausreichenden Nährstoff fluss und eine vollständige Oxidation liefert.