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 – tai ląstelių pašalinimo iš gyvūno ar augalo ir tolesnio augimo dirbtinai kontroliuojamoje aplinkoje procesas. Ląstelės gali būti tiesiogiai pašalintos iš audinio ir suskaidytos fermentiniais arba mechaniniais metodais arba gali būti gautos iš jau sukurtos kultūros. Pagrindinis skirtumas tarp pirminės ir antrinės ląstelių kultūros yra tas, kad ląstelės pirminei ląstelių kultūrai gaunamos tiesiogiai iš gyvūno ar augalo audinio, o ląstelės 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 reikšmę, kad galėtume geriau jas atskirti.
Kas yra pirminė ląstelių kultūra?
Pirminė ląstelių kultūra – tai ląstelių atskyrimas nuo tėvinio gyvūno ar augalo audinio naudojant fermentines arba mechanines priemones ir palaikomas ląstelių augimas tinkamame substrate stikliniuose arba plastikiniuose induose kontroliuojamomis aplinkos sąlygomis. Pirminės kultūros ląstelės turi tokį patį kariotipą (chromosomų skaičius ir išvaizda eukariotinės ląstelės branduolyje), kaip ir pirminio audinio ląstelės. Pirminė ląstelių kultūra gali būti suskirstyta į dvi, atsižvelgiant į kultūroje naudojamų ląstelių rūšį.
Priklausoma arba prilipusi ląstelė – šioms ląstelėms augti reikalingas tvirtinimas. Prilipusios ląstelės paprastai gaunamos iš organų audinių, pavyzdžiui, iš inkstų, kur ląstelės yra nejudrios ir įterptos į jungiamąjį audinį
Inkaravimo nepriklausomos arba pakabinamos ląstelės – šioms ląstelėms augti nereikia tvirtinimo. Kitaip tariant, šios ląstelės neprisijungia prie auginimo indo paviršiaus. Visos suspensijos kultūros yra gautos iš kraujo sistemos ląstelių; pavyzdžiui, b altųjų kraujo kūnelių limfocitai yra suspenduoti plazmoje
Ląstelės, gautos iš pirminių kultūrų, turi ribotą gyvenimo trukmę. Ląstelės negali būti laikomos neribotą laiką dėl kelių priežasčių. Padidėjus ląstelių skaičiui pirminėje kultūroje, bus išeikvotas substratas ir maistinės medžiagos. Be to, ląstelių aktyvumas palaipsniui didins toksiškų metabolitų kiekį kultūroje, slopindamas tolesnį ląstelių augimą.
Šiame etape turi būti atlikta antrinė arba subkultūra, kad būtų užtikrintas nuolatinis ląstelių augimas.
Kas yra antrinė ląstelių kultūra?
Kaip aprašyta aukščiau, kai ląstelės prilipusiose kultūrose užima visą turimą substratą arba kai ląstelės suspensijos kultūrose viršija terpės pajėgumą palaikyti tolesnį augimą, ląstelių proliferacija pradeda mažėti arba visiškai nutrūksta. Norint išlaikyti optimalų ląstelių tankį nuolatiniam augimui ir paskatinti tolesnį proliferaciją, pirminė kultūra turi būti subkultūrinta. Šis procesas žinomas kaip antrinė ląstelių kultūra.
Antrinės ląstelių kultūros metu ląstelės iš pirminės kultūros perkeliamos į naują indą su šviežia auginimo terpe. Procesas apima ankstesnės auginimo terpės pašalinimą ir prilipusių ląstelių atskyrimą prilipusiose pirminėse kultūrose. Periodiškai reikalingas antrinis ląstelių kultivavimas, kad ląstelėms būtų suteikta augimo erdvė ir šviežių maistinių medžiagų, taip pailginant ląstelių gyvenimą ir išplečiant ląstelių skaičių kultūroje.
Antrinis tam tikro tūrio pirminės kultūros kultivavimas į vienodą tūrį šviežios auginimo terpės leidžia ilgai išlaikyti ląstelių linijas. Antrinis kultivavimas į didesnį šviežios auginimo terpės tūrį yra praktikuojamas siekiant padidinti ląstelių skaičių, pavyzdžiui, pramoniniuose procesuose ar moksliniuose eksperimentuose.
Kuo skiriasi pirminė ląstelių kultūra ir antrinė ląstelių kultūra?
Kaip dabar supratome abu terminus atskirai, palyginsime juos, kad rastume kitų skirtumų tarp jų.
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, naudojamas ląstelėms kultivuoti iš susirūpinimą keliančių tėvų audinių. Pirminės kultūros ląstelės turės ribotą gyvenimo trukmę dėl substrato ir maistinių medžiagų išsekimo ir toksinų kaupimosi, augant populiacijai. Pirminėje kultūroje, nepaisant išskyrimo procese naudojamų atskyrimo metodų, gali būti kelių tipų ląstelės. Tačiau tai gali būti ne visų tipų eksperimentų problema ir tokiais atvejais galima naudoti tik pirminę kultūrą.
Antrinė ląstelių kultūra: Paprastai iš pirminės kultūros gautų ląstelių skaičius yra nepakankamas atliekant eksperimentus. Antrinė ląstelių kultūra suteikia galimybę plėsti ląstelių populiaciją ir pailginti gyvenimo trukmę. Tai įgalina tolesnę ląstelių atranką naudojant selektyvią terpę ir leidžia populiacijoje vienodinti genotipą ir fenotipą. Šis procesas naudojamas kartotinėms kultūroms generuoti, kad būtų galima apibūdinti, išsaugoti ir eksperimentuoti.
Panašumas į tėvų audinį
Pirminė ląstelių kultūra: Ląstelės pirminei ląstelių kultūrai gaunamos tiesiogiai iš gyvūno ar augalo audinio. Taigi ląstelės pirminėje kultūroje yra labai panašios į savo pirminį audinį, todėl biologinis atsakas gali būti artimesnis in vivo situacijai nei antrinės ląstelių kultūros.
Antrinė ląstelių kultūra: antrinė ląstelių kultūra atsiranda iš pirminės ląstelių kultūros. Nors subkultūra pailgina ląstelių gyvavimo trukmę, yra galimybė, kad po kelių fazių ląstelės gali transformuotis arba gali prarasti kontrolę, kad nesidalytų daugiau nei tam tikrą skaičių kartų. Taip gali būti dėl pirminių ląstelių mutacijų ar genetinių pakitimų subkultūros metu. Pavyzdžiui, kai kurie mikroorganizmai linkę prisitaikyti prie auginimo sąlygų, kurios dažniausiai skiriasi nuo jų natūralios aplinkos, keisdami savo biologiją.
Kultūravimo procesas – ląstelių gavimas
Pirminė ląstelių kultūra: Pirminėje ląstelių kultūroje gyvūnų arba augalų audiniai praeis per skalavimo, išpjaustymo ir mechaninio ar fermentinio skaidymo fazes. Išskaidytame audinyje bus įvairių tipų ląstelės, todėl norint išskirti dominančias ląsteles, gali reikėti taikyti atskyrimo metodą.
Antrinė ląstelių kultūra: antrinėje ląstelių kultūroje, jei pirminė kultūra yra prilipusi kultūra, pirmasis žingsnis yra atskirti ląsteles nuo pritvirtinimo (kultūrinio indo paviršiaus) mechaninėmis arba fermentinėmis priemonėmis. Tada ląstelės turi būti atskirtos viena nuo kitos, kad susidarytų viena ląstelių suspensija.
Ląstelių skaičius kultūroje
Pirminė ląstelių kultūra: nepageidautina turėti absoliučią vienos ląstelės suspensiją, nes daugelis pirminių ląstelių geriau išgyvena mažose grupėse.
Antrinė ląstelių kultūra: pakanka sukurti vienos ląstelės suspensiją.
Kultūros gyvenimo trukmė
Pirminė ląstelių kultūra: pirminės ląstelių kultūros turi ribotą gyvenimo trukmę. Kaip paaiškinta aukščiau, taip yra todėl, kad augant ląstelėms išeikvojamas substratas ir maistinės medžiagos, todėl kaupiasi toksiški metabolitai. Dėl to palaipsniui mažėja ląstelių augimo greitis, todėl ląstelės miršta.
Antrinė ląstelių kultūra: antrinė ląstelių kultūra pailgina ląstelių gyvenimo trukmę. Periodiškas subkultūras gali sukelti nemirtingas ląsteles transformuojant arba genetiškai pakeitus pirmines ląsteles.
Užteršimo rizika
Pirminė ląstelių kultūra: Pirmines ląstelių kultūras pasirūpinti sunkiau. Paprastai pirminėms ląstelių kultūroms reikalingas gausus aminorūgščių, mikroelementų, tam tikrų hormonų ir augimo faktorių mišinys. Dėl to užteršimo rizika pirminėse ląstelių kultūrose yra didesnė nei antrinėse ląstelių kultūrose.
Antrinė ląstelių kultūra: antrines ląstelių kultūras palyginti lengva prižiūrėti, o užteršimo rizika mažesnė nei pirminių ląstelių kultūrų.
Šiame straipsnyje bandėme suprasti terminus pirminė ląstelių kultūra ir antrinė ląstelių kultūra, o po to palyginome pagrindinius jų skirtumus. Pagrindinis skirtumas yra tai, kaip ląstelės gaunamos iš kultūros; ląstelės pirminei ląstelių kultūrai gaunamos tiesiogiai iš gyvūno arba augalo audinio, o ląstelės antrinei ląstelių kultūrai gaunamos iš jau sukurtos pirminės kultūros.
