7ปัจจัยที่ส่งผลต่อการเจริญเติบโตของเซลล์

นามธรรม: เซลล์ถูกเพาะเลี้ยงในหลอดทดลองและสูญเสียการควบคุมและการควบคุมของร่างกาย ดังนั้นนอกเหนือไปจากความต้องการทางโภชนาการที่น่าพอใจสภาพแวดล้อมของเซลล์จะต้องใกล้เคียงกับสภาพแวดล้อมที่มีชีวิตในระหว่างวัน สภาพวัฒนธรรมของสิ่งแวดล้อมเช่นอุณหภูมิความดันออสโมติก PH ฯลฯทั้งสองสามารถส่งผลต่อการเจริญเติบโตของเซลล์

1.อุณหภูมิ

โดยทั่วไปอุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับการเพาะเลี้ยงแบบไวโตรของเซลล์ Mammalian และสัตว์ปีกคือ37 ~ 38 ℃ อุณหภูมิสูงหรือต่ำเกินไปจะส่งผลต่อการเจริญเติบโตของเซลล์ ความสามารถของเซลล์ในการทนต่ออุณหภูมิต่ำจะแข็งแรงกว่าความต้านทานความร้อน

ภายใต้อุณหภูมิต่ำพลังการเผาผลาญของเซลล์และการแบ่งตัวนิวเคลียร์จะลดลง เมื่ออุณหภูมิต่ำกว่า0 ℃ แม้ว่าจะมีผลต่อการเผาผลาญของเซลล์แต่ก็ไม่มีผลต่ออันตราย เมื่อเซลล์ถูกวางไว้ที่23 ~ 25 ℃ เซลล์ยังคงสามารถอยู่รอดและเติบโตได้แต่ความเร็วช้าลง

อย่างไรก็ตามสำหรับเซลล์ปลาอุณหภูมิวัฒนธรรมที่เหมาะสมคือ23 ~ 25 ℃ หากอุณหภูมิต่ำเกินไปอุณหภูมิจะลดลงต่ำกว่าจุดเยือกแข็งเซลล์จะตายเนื่องจากการแช่แข็งของน้ำ extracellular และ cytoplasm, แต่ถ้า glycerol หรือ dimethy sulfoxide ถูกเพิ่มลงในขนาดกลาง (DMSO) และสารป้องกันอื่นๆหลังจากปิดในหลอด วางไว้ในไนโตรเจนเหลวหรือตู้เย็นอุณหภูมิต่ำ (-70 ℃) สามารถมีบทบาทป้องกันในเวลานี้เซลล์สามารถทนต่ออุณหภูมิต่ำกว่า-70 ℃, สามารถเก็บไว้เป็นเวลานานหลังจากละลายการกู้คืนเซลล์สามารถยังคงเติบโตและแพร่กระจายและคุณสมบัติของเซลล์จะไม่ได้รับผลกระทบในทางใดทางหนึ่ง นี่เป็นวิธีการหลักในการรักษาเซลล์

อุณหภูมิสูงไม่ดีสำหรับการเพาะเลี้ยงเซลล์ เซลล์ถูกเพาะเลี้ยงที่39 ~ 40 ℃ เป็นเวลา1ชั่วโมงพวกเขาจะได้รับความเสียหายบางอย่างแต่ก็ยังคงเป็นไปได้ที่จะกู้คืน, แต่พวกเขาไม่สามารถยืนอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น2 ℃ เป็นเวลาหลายชั่วโมงนั่นคือเพาะเลี้ยงที่41 ~ 42 ℃ สำหรับ1 H ความเสียหายของเซลล์เป็นเรื่องร้ายแรง, และเซลล์ส่วนใหญ่จะถูกฆ่าตายเมื่ออุณหภูมิสูงกว่า43 °C อุณหภูมิสูงส่วนใหญ่ทำให้เกิดการกระตุ้นของเอนไซม์การทำลายไขมันและการทำลายหารนิวเคลียร์ การผลิตโคอากูลาสทำให้เซลล์จับตัวเป็นก้อนและโปรตีนเพชรประดับ ดังนั้นเซลล์จึงหลีกเลี่ยงอุณหภูมิสูงเสมอเมื่อถูกเพาะเลี้ยงในหลอดทดลอง

2.ความดันออสโมติก

เซลล์สามารถหดตัวหรือบวมและแตกออกได้ทันทีในสารละลายไฮเปอร์โทนิคและสารละลาย hypotonic ดังนั้นความดันออสโมติกจึงเป็นหนึ่งในเงื่อนไขที่สำคัญสำหรับการเพาะเลี้ยงเซลล์ไวโตร การบำรุงรักษาความดันออสโมติกของ Mammalian และเซลล์เนื้อเยื่อสัตว์อื่นๆในวัฒนธรรมไวโตรส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับ NaCl แต่ความสัมพันธ์ระหว่างอิเล็กโทรไลต์อื่นๆและความดันออสโมติกไม่สามารถละเลยได้ และเป็นสิ่งสำคัญมากในการควบคุมความสมดุลของไอออนในสื่อตามอัตราส่วนบางอย่างเพื่อรักษาความดันออสโมติกปกติ นี้ไม่ได้เป็นเพียงเพื่อรักษาความตึงเครียดของเซลล์แต่ยังเพื่อควบคุมการเผาผลาญของเซลล์ เนื่องจากการขนส่งไอออนนอกเซลล์และความเข้มข้นของไอออนทำให้การขนส่งสารอาหารอื่นๆ (เช่นกรดอะมิโนน้ำตาลฯลฯ) ส่งผลโดยตรงต่อระบบการสังเคราะห์เซลล์พื้นฐาน

ความดันออสโมติกที่เหมาะจะแตกต่างกันไปตามประเภทของเซลล์และการแข่งขัน ความดันออสโมติกของพลาสม่าของมนุษย์คือ290 mmol/l ซึ่งถือได้ว่าเป็นความดันออสโมติกที่เหมาะสำหรับการเพาะเลี้ยงเซลล์มนุษย์ในหลอดเลือด ความดันออสโมติกของเซลล์ Mammalian โดยทั่วไปคือ290 ~ 300 mmol/l. เซลล์เมาส์ประมาณ310 mmol/l. ในการใช้งานจริงความดันออสโมติกของ260-320mmol /l สามารถเหมาะสำหรับเซลล์ส่วนใหญ่

3.สภาพแวดล้อมก๊าซและค่า pH

การเพาะปลูกเซลล์ในหลอดทดลองต้องใช้สภาพแวดล้อมของก๊าซในอุดมคติ ออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์เป็นเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการอยู่รอดของเซลล์

• ออกซิเจนออกซิเจน

ออกซิเจนมีส่วนร่วมในวงจรกรด tricarboxylic ของเซลล์ในการผลิตพลังงานเพื่อจัดหาเซลล์สำหรับการเจริญเติบโตการแพร่กระจายและการสังเคราะห์ส่วนประกอบที่จำเป็นต่างๆ เซลล์บางเซลล์สามารถรับพลังงานผ่าน glycolsis ภายใต้สภาวะ hypoxic แต่เซลล์ส่วนใหญ่ไม่สามารถอยู่รอดได้ภายใต้ภาวะขาดออกซิเจน ความตึงเครียดของออกซิเจนมักจะต่ำกว่าสถานะบรรยากาศเล็กน้อยและหากความดันออกซิเจนบางส่วนเกินปริมาณออกซิเจนในบรรยากาศอาจเป็นอันตรายต่อเซลล์บางเซลล์

• คาร์บอนไดออกไซด์ไดออกไซด์

เมื่อใช้วัฒนธรรมเปิด (จานหรือขวดวัฒนธรรมที่มีวัฒนธรรมฝาหลวมหรือวัฒนธรรมแผ่นวัฒนธรรม) เซลล์โดยทั่วไปจะถูกวางไว้ในสภาพแวดล้อมก๊าซผสมของอากาศ95% และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์5% CO2ไม่ได้เป็นเพียงเมตาบอลิซึมของเซลล์เท่านั้นแต่ยังเป็นไซต์การเจริญเติบโตของเซลล์ด้วย มันเกี่ยวข้องกับการรักษา pH ของสื่อ ในกรณีของความเข้มข้นของ CO2ต่ำในขวดสุญญากาศเซลล์จะเติบโตได้ง่ายโดยทั่วไปไม่น้อยกว่า1% มิฉะนั้นจะทำให้เซลล์เสียหาย CO2ที่เพิ่มขึ้นจะลดค่า pH

• ค่า pH

เซลล์ส่วนใหญ่เหมาะสำหรับการเจริญเติบโตภายใต้สภาวะ PH 7.2ถึง7.4ต่ำกว่า pH 6.8หรือสูงกว่า PH 7.6เป็นอันตรายต่อเซลล์และแม้กระทั่งการเสื่อมสภาพหรือความตาย เซลล์ต่างๆมีข้อกำหนดที่แตกต่างกันสำหรับ ph. สภาพแวดล้อมที่เป็นกรดเป็นสิ่งที่ดีสำหรับการเจริญเติบโตของเซลล์มากกว่าสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง

4.ปลอดสารพิษและปราศจากเชื้อ

ปลอดสารพิษและปราศจากเชื้อเป็นสภาพแวดล้อมหลักสำหรับการเพาะเลี้ยงเซลล์ในหลอดทดลอง เซลล์ลึกเข้าไปในร่างกายที่มีชีวิตและบางครั้งบุกแบคทีเรียหรือสารที่เป็นอันตราย เนื่องจากร่างกายมีระบบล้างพิษและระบบภูมิคุ้มกันที่แข็งแกร่งจึงสามารถล้างพิษหรือกำจัดได้โดยไม่เกิดความเสียหายง่าย แต่ในสภาพแวดล้อมหลอดทดลองระบบป้องกันจะหายไป เมื่อสารที่เป็นอันตรายบุกหรือการปนเปื้อนของแบคทีเรียก็สามารถนำไปสู่การตายของเซลล์และละทิ้งความพยายามก่อนหน้านี้ทั้งหมด ตัวอย่างเช่นหากมีความเป็นพิษต่อเซลล์บนขวดวัฒนธรรมจานวัฒนธรรมจุกขนาดกลางและขวดกระบวนการเพาะเลี้ยงอาจทำให้เกิดการตายของเซลล์ ดังนั้นเมื่อเลือกเครื่องใช้และวัสดุเหล่านี้ให้ใส่ใจกับมัน หากรายการเหล่านี้ไม่ได้รับการฆ่าเชื้ออย่างทั่วถึงพวกเขาดำเนินการแบคทีเรียหรือปนเปื้อนเซลล์โดยไม่ตั้งใจในระหว่างขั้นตอนการดำเนินงานพวกเขายังจะทำให้เกิดการตายของเซลล์ หากเกิดการปนเปื้อนข้ามเซลล์เดิมจะสูญเสียลักษณะเดิม ดังนั้นจึงควรให้ความสนใจเพียงพอ

5.รังสีและอัลตราโซนิก

• แสงที่มองเห็นได้

ความยาวคลื่นของแสงที่มองเห็นได้คือ390 ~ 780nm แสงสีต่างๆของแสงที่มองเห็นได้อาจทำให้เกิดการเสื่อมของเซลล์ยืดอายุการแตกตัวของนิวเคลียร์และลดความสามารถในการแนบของเซลล์อย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้นเซลล์ที่เพาะเลี้ยงในหลอดทดลองควรหลีกเลี่ยงแสงแดดโดยตรงโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเพาะปลูกหรือการจัดเก็บในระยะสั้นในที่มืด

• รังสีอัลตราไวโอเลตรังสี

เซลล์ที่มีความทนทานสูงภายใต้แสงอัลตราไวโอเลตที่อ่อนแอไม่เปลี่ยนแปลงมากนักแต่สร้างความเสียหายให้กับเซลล์ที่บอบบาง เมื่อแสงอัลตราไวโอเลตมีความแข็งแรงไม่สามารถทำไมโตซิสได้อย่างสมบูรณ์

• รังสีรังสีรังสี

รังสี X มีความเสียหายที่เห็นได้ชัดต่อเซลล์ รังสี B อาจส่งผลต่อการแบ่งนิวเคลียส รังสี R ช่วยลดจำนวนหน่วยงานนิวเคลียร์และก่อให้เกิดหน่วยงานนิวเคลียร์ที่ผิดปกติซึ่งอาจทำให้เกิดการตายของเซลล์

• เครื่องอัลตราซาวด์

ภายใต้การสั่นสะเทือนของอัลตราโซนิกเซลล์จะแตกออกอย่างรวดเร็ว สาเหตุของการเสียชีวิตของเซลล์เกิดจากการเกิดโพรงอากาศ เมื่ออัลตราซาวนด์อยู่ที่2.5W /c㎡เซลล์ได้รับความเสียหายและโครโมโซมีความคลาดเคลื่อนและโครโมโซมนิวเคลียร์เป็นอันดับแรกที่มีความคลาดเคลื่อน

6.ความหนาแน่นของการเพาะเซลล์

ในการเพาะเลี้ยงเซลล์แบบไวโตรจำนวนการเพาะของเซลล์มีผลกระทบต่อการเจริญเติบโตของเซลล์ ความหนาแน่นของเมล็ดที่เหมาะสมสามารถส่งเสริมการแพร่กระจายของเซลล์ หากความหนาแน่นของเมล็ดต่ำเกินไปหรือสูงเกินไปจะไม่เอื้อต่อการเจริญเติบโตและการแพร่กระจายของเซลล์

วิธีการเลือกความเข้มข้นของการฉีดวัคซีนที่เหมาะสมควรพิจารณาตามการเผาผลาญอาหารและการเจริญเติบโตและความเร็วในการสืบพันธุ์ของเซลล์และความต้องการของการทำงาน โดยทั่วไปเซลล์ที่มีการเผาผลาญแรงและการเจริญเติบโตอย่างรวดเร็ว (เช่นเซลล์เนื้องอก) ควรถูกฉีดวัคซีนด้วยความเข้มข้นต่ำในขณะที่เซลล์เนื้อเยื่อปกติการเจริญเติบโตช้าลงและการเผาผลาญอาหารไม่แข็งแรงพอและความเข้มข้นของการฉีดวัคซีนสามารถสูง; ถ้ามันคือการรักษาเมล็ดหรือไม่จำเป็นต้องใช้เร่งด่วน inoculation สามารถลดลง; บางครั้งเพื่อที่จะอำนวยความสะดวกในการสังเกตของเซลล์สัณฐานวิทยาและโครงสร้าง, ความเข้มข้นของการฉีดวัคซีนยังสามารถลดลงได้อย่างเหมาะสม

7.ความเร็วในการหมุนของคอนเทนเนอร์

บางครั้งเซลล์ที่เพาะเลี้ยงจะหมุนในภาชนะสำหรับความต้องการในการวิจัยเหตุผลที่อาจเป็นว่าการหมุนให้สารอาหารที่เพียงพอการไหลของวัสดุและการเกิดออกซิเดชันเต็มรูปแบบ