درباره انواع کشت سلول بیشتر بدانید

شرکت پدیده نوژن پارس > آموزش  > درباره انواع کشت سلول بیشتر بدانید
کشت سلول

درباره انواع کشت سلول بیشتر بدانید

به فرآیندی که در آن سلول ها در شرایط خاص و کنترل شده‌ای بیرون از محیط طبیعی خود رشد داده شوند، کشت سلول گفته می‌شود. در این مطلب می‌خواهیم در مورد تجهیزات مورد نیاز در آزمایشگاه کشت سلولی توضیحاتی بدهیم.

کشت سلولی چیست؟

در واقع کشت سلولی به فرآیند کشت یوکاریوتی در یک محیط کشت گفته می‌شود که شرایط کشت برای هر نوع سلول متفاوت بوده و باید برای رشد بهتر آن این شرایط مهیا شود؛ اما به طور کلی می توان گفت که محیط های مصنوعی باید حاوی مواد مغذی مانند ویتامین ها، مواد معدنی، قندها، آمینو اسیدها، هورمون ها و گازها باشد. در این محیط همچنین باید شرایط فیزیکی و شیمیایی تنظیم شده تا سلول ها بهتر رشد کنند. با توجه به تفاوت گونه‌های سلول ها، نوعی از این سلول ها برای رشد نیاز به یک سطح دارند که با آن متصل شده و برخی دیگر می توانند به صورت شناور در محیط کشت رشد و نمو کنند.

کشت سلول

انواع کشت سلولی

کشت سلولی دارای سه نوع متفاوت می باشد که عبارتند از:

  • کشت ارگان: در این نوع کشت سلولی بافت در تماس با مایع گاز قرار گرفته که این امر موجب می شود ساختار سه بعدی آن حفظ شود.
  • کشت کلیه قطعات بافتی: در این روش مشاهده می شود که قسمتی از بافت در سطح جامع قرار گرفته و با محیط مایع نیز در تماس است که در این نوع کشت، سلول ها برای رشد مهاجرت می کند.
  • کشت سلول: منظور از این نوع کشت، کشت سلول های خارج شده از بافت اصلی می باشد که معمولاً این نوع کشت ساختار ظاهری خود را از دست داده و اغلب با یکسری تغییرات همراه می‌شود.

ویژگی های آزمایشگاه کشت سلولی

با توجه به اهمیت کشت سلولی باید توجه زیادی به موقعیت آزمایشگاه کشت سلولی شود؛ به عنوان مثال این آزمایشگاه به هیچ عنوان نباید در بخش های میکروب شناسی و یا محل نگهداری حیوانات قرار بگیرد. قرار گرفتن آزمایشگاه کشت سلول در مکان های پرتردد نیز کاملاً غلط است، زیرا این فرآیند بسیار حساس بوده و نیاز به توجه زیادی دارد. توجه داشته باشید که در این آزمایشگاه ها بهتر است از کابینت ها و میزهای استیل استفاده شده تا به راحتی بتوان هر چند مدت یک بار آن ها را ضدعفونی کرد. اتاقکی به عنوان اتاق قرنطینه نیز باید در آزمایشگاه تعبیه شود تا برای بررسی موارد تازه وارد از آن استفاده شود. درب آزمایشگاه نیز باید به صورت همیشگی بسته بوده و سطح دیواره های آزمایشگاه باید صاف و صیقلی باشد و با رنگ روشنی رنگ آمیزی شده و به صورت ضد آب باشد تا بتوان به راحتی آن را تمیز کرد.

محیط مناسب برای کشت سلولی

با توجه به اهمیت کشت سلولی در هنگام انجام این فرآیند باید محیط کار کاملاً استریل و بهداشتی باشد. لازم است که برای کشت سلولی تا حد امکان از اتاق جداگانه ای استفاده شده به طوری که این اتاق عاری از هرگونه شلوغی باشد؛ همچنین بهتر است که از یک تهویه ی هوا در اتاق استفاده شود. در نزدیکی آزمایشگاه کشت سلولی نباید بافت اولیه حیوانی کشت شود، بلکه باید یک آزمایشگاه جداگانه برای کشت سلولی به صورت استریل اختصاص داده شود. در ورودی آزمایشگاه باید از لباس ها و پوشش های مخصوص آزمایشگاه کشت سلول استفاده گردد. همچنین اگر نیاز به استفاده از ماده شیمیایی خطرناک در آزمایشگاه باشد، باید از هودهای عمودی استفاده گردد.

استریل اتاق کشت سلولی و عملکرد بهتر در آن

برای عملکرد بهتر رشد سلول ها باید به دستورالعمل های کار در اتاق کشت سلولی توجه شود. از مهم ترین این موارد می‌توان به تمیز کردن هفتگی یا روزانه ی کف آزمایشگاه اشاره کرد. همچنین دقت داشته باشید که درب اتاق باید کاملاً بسته شود و از وجود وسایل غیر ضروری در این اتاق جلوگیری به عمل آید. در فواصل زمانی مناسب نیز باید فیلترهای هود لامینار را چک کرد و قبل و بعد از کار تمام سطح هود الکل کشی شود. لازم است که آب انکوباتور به صورت هفتگی تعویض شود و داخل این انکوباتورها باید به صورت ماهانه با استفاده از الکل ۷۰ درصد ضدعفونی شود. همچنین اگر ظروف شیشه ای درپوش نداشت باید این ظروف را در فور به مدت ۹۰ دقیقه و در دمای ۱۶۰ درجه سانتیگراد قرار دهید تا استریل شود.

انکوباسیون آزمایشگاه کشت سلولی

علاوه بر تمیز کردن میزها و فیلترها در آزمایشگاه کشت سلولی، نیاز به یک انکوباتور برای نگهداری سلول ها می باشد، زیرا مهم ترین وظیفه ی انکوباتور مهیا کردن شرایط نگهداری از سلول ها می باشد. دمای مورد نیاز برای رشد هر سلول متفاوت می باشد. از این رو تنظیم دمای انکوباسیون بستگی به نوع سلول های کشت شده دارد. به عنوان مثال دمای مناسب برای رسد سریع تر سلول های حشرات ۳۰ درجه سانتی گراد و برای پستانداران حدود ۳۷ درجه می باشد. اگر از انکوباتور مجهز به co2 استفاده شود می توان گفت رشد سلول ها بهتر خواهد بود، اما در صورت دسترسی نداشتن به این نوع انکوباتور به طور موقت می‌توان کشت ها را در یک فلاسک غیر قابل نفوذ نگهداری کرد. استفاده از انکوباتور مجهز به سیستم گردش هوا نیز می‌تواند موجب یکنواختی هوا در انکوباتور شده و به حفظ بهتر سلول ها کمک کند؛ البته با توجه به نوع سلولی که قرار است کشت شود باید انکوباتور متفاوتی تهیه گردد.

وجود یخچال و فریزر برای کشت سلولی

یکی دیگر از تجهیزات مورد نیاز برای آزمایشگاه کشت سلولی، یخچال و فریزر می باشد، که هر دو این وسایل برای ذخیره محیط کشت مایع در ۴ درجه سانتیگراد ضروری هستند. برای نگهداری محیط های کشت و بافرها از یخچال استفاده می شود. برای ذخیره سرم ها، گلوتامین، آنتی بیوتیک ها، آنزیم ها و اسیدهای آمینه غیر ضروری، وجود فریزرها با دمای منفی ۲۰ درجه الزامی است. همچنین دمای فریزر برای انجماد اولیه سلول ها باید منفی ۷۰ درجه سانتیگراد باشد. یکی دیگر از سیستم های خنک کننده مورد استفاده در آزمایشگاه کشت سلولی، تانک ازت می باشد که برای نگهداری سلول ها برای مدت زمان طولانی از آن استفاده شده و دمای آن باید منفی ۱۹۶ درجه سانتی گراد باشد.

استفاده از میکروسکوپ برای کشت سلولی

ضرورت وجود میکروسکوپ نوری معکوس در آزمایشگاه کشت سلولی به دلیل این است که در بعضی مواقع سلول ها در فلاسک یا پلیت ها کشت می شوند. میزان رشد مورفولوژی و همچنین احتمال آلودگی سلول ها به باکتری ها و قارچ ها را باید توسط این میکروسکوپ ها به صورت روزانه مورد بررسی قرار داد. یک میکروسکوپ نوری ساده با بزرگ نمایی صد در صد برای کار روزمره ی شمارش سلولی کافی می باشد؛ هر چند اگر کیفیت میکروسکوپ برای آنالیز سلول ها و کارهای رادیوگرافی بهتر باشد، این موارد به نحو بهتری پیش می رود. همچنین تجهیزات اضافی از جمله دوربین، دوربین ویدئویی ادیتور و ملزومات دیگر در آزمایشگاه کشت سلولی مورد نیاز است.

ظروف کشت بافت در آزمایشگاه

متداول ترین نوع ظروف یکبار مصرف که برای کشت سلولی از آن استفاده می شود، ظروف پلی استایرن است. اما توجه داشته باشید که تمامی ظروف پلاستیکی یکبار مصرف باید فضای مناسب و کافی را برای رشد سلول فراهم کند.. اما قبل از استفاده از یک ظرف جدید باید حتماً مطمئن شوید که کشت شما در این ظرف جدید قادر به رشد هست یا خیر. همانطور که قبلاً هم ذکر شد، کشت سلولی را می توان در فلاسک ها و پلیت های مجهز به یکسری امکانات انجام داد؛ برای این منظور باید فلاسک را با co2 گازدهی کرد و سپس درب آن را محکم بست تا غیر قابل نفوذ باشد. استفاده از این روش در زمانی که انکوباتور به خوبی کار نمی کند، مفید خواهد بود. انتخاب ظروف کشت سلولی در هر حالی باید متناسب با روش کار باشد. که انتخاب این ظروف به عواملی چون کشت تک لایه یا سوسپانسون، نیاز کشت به co2 یا عدم نیاز آن و هزینه ی کشت سلولی بستگی دارد.

کشت سلول

شست و شوی وسایل آزمایشگاه کشت سلولی

با توجه به اینکه برای کشت سلولی معمولاً از ظروف پلاستیکی استفاده می‌شود، می‌توان گفت شست و شوی این ظروف به طور قابل توجهی کاهش پیدا کرده است؛ به هر حال باز هم در آزمایشگاه های کشت سلولی از ظروف شیشه ای استفاده می‌شود که در شستشوی آن باید دقت زیادی به کار برد. لازم است برای شستشوی این ظروف ابتدا ظرف ها را در محلول شستشو دهنده قرار داده و سپس با استفاده از آب مقطر فرایند شستشو را به خوبی انجام داد. در مرحله بعد باید به خشک کردن ظروف پرداخت که این کار با استفاده از کاغذ اتوکلاو و بالا بردن دمای ظروف انجام می پذیرد.

برای شستشوی ظروف شیشه ای مثل فلاسک های مخروطی که دارای یک پوشش آلومینیومی است باید دمای آن را به ۱۶۰ درجه سانتیگراد رساند و به مدت یک ساعت ظروف را استریل کرد. استفاده از چسب های اتوکلاو بر روی وسایلی که استریل شده است، برای حصول اطمینان از عملکرد مؤثر آن ضروری می‌باشد. همچنین می توان برای وسایلی که بدون بسته‌بندی هستند از کیسه های اتوکلاو استفاده کرد.

نیتروژن مایع در کشت سلولی

تمامی سلول ها چه آن هایی که مکرراً تکثیر می شوند و چه سلول هایی که از بین می روند، به طور حتم باید از نمونه های کشت سلولی جهت ذخیره سازی فریز شوند؛ این کار بیشتر برای جلوگیری از جهش سلولی و همچنین محافظت از سلول ها در مقابل آلودگی های مختلف صورت می پذیرد. فریز کردن سلول ها برای تمامی سلول ها انجام می گیرد. برای این عملیات باید سلول‌ها در فاز تصاعدی رشد و با یک نگهدارنده ی مناسب فریز شود. برای این منظور ابتدا باید سلول ها را چند ساعتی در منفی ۲۰ درجه سانتی گراد قرار داد و سپس در نیتروژن مایع منفی ۱۹۶ درجه فرو برد تا شرایط لازم مهیا شود.

سیستم اسمزی معکوس در آزمایشگاه کشت سلولی

با توجه به آنچه در بالا ذکر کردیم و بیان اهمیت شستشوی ظروف آزمایشگاه کشت سلولی، باید بدانید که آب دوبار تقطیر شده یا اسمز معکوس معمولاً برای آماده کردن محیط کشت سلول و همچنین شست و شوی ظروف مورد استفاده قرار می گیرد که از این رو تهیه ی آن ضروری می باشد. آب دوبار تقطیر شده باید مرتب مورد برسی قرار بگیرد تا از مواردی که موجب امکان تغییر ph آب می شود آگاهی به دست آید. توجه داشته باشید که تنوع در کیفیت آب مورد استفاده می تواند سبب تغییراتی در نتیجه ی به دست آمده شود. پس حتماً آبی که برای کشت سلولی استفاده می شود باید از یک منبع باشد. برای استریل کردن آب می توانید آب را با اتوکلاو شدن در ۱۲۰ درجه سانتیگراد به مدت ۲۰ دقیقه استریل کنید؛ همچنین توجه داشته باشید که استفاده از ظروف پلاستیکی برای نگهداری آب می تواند منجر به ورود مواد سمی از پلاستیک به درون آب گردد از این رو لازم است حتماً از ظروف شیشه ای برای نگهداری آب مقطر استفاده کنید.

استریل کردن فیلتر

توجه داشته باشید که محیط هایی که قابلیت اتوکلاو را ندارند باید به وسیله ی عبور از یک فیلتر غشایی استریل شود که سایز منافذ این فیلتر باید ۲۲ باشد. این فیلترها در اندازه های مختلفی به منظور فیلتراسیون مورد استفاده قرار می گیرند. توجه داشته باشید که فیلترها می توانند به صورت یک بار مصرف یا به صورت فیلترهایی با قابلیت اتوکلاو همراه با یک نگهدارنده ی مناسب تهیه شوند. مهم ترین محیط های غیر قابل اتوکلاو محیط های کشت آنزیم ها، هورمون ها، کوفاکتورها، و بافرها می باشند.

شمارش سلولی

شمارش سلولی معمولاً برای اغلب اهداف آزمایشگاهی مورد نیاز است در حالی که ردیابی سلول ها به صورت چشمی امکان پذیر نمی باشد. از این رو وجود وسایل مختلف جهت شمارش این سلول ها در آزمایشگاه کشت سلولی ضروری است. معمولی ترین وسیله ای که جهت انجام شمارش سلولی مورد استفاده قرار می گیرد، لام نئوبار هموسیتومتر است که اساساً برای شمارش سلول های خونی طراحی شده است. عملکرد لام به گونه ای است که از خطوط عمودی و افقی به صورت مشترک تشکیل شده و شمارش سلول ها از طریق چهارخانه هایی که خود از ۱۶ خانه کوچکتر تشکیل شده‌اند انجام می گیرد. استفاده از سوسپانسیون سلولی نیز جهت جدا شدن کامل سلول های به هم چسبیده بر روی این لامل می باشد.

هود لیمنار برای کشت سلولی

تقریباً می‌توان گفت که هود یکی از مهمترین تجهیزات مورد نیاز برای آزمایشگاه کشت سلولی می باشد، زیرا این هودها دارای فیلترهای بوده که قادر به جذب ذرات بسیار ریز می باشد؛ این فیلترها با ایجاد هوای استریل شده موجب رفع آلودگی محیط کشت شده و همچنین از اپراتورها در برابر آلودگی ها محافظت می کند. این نوع هود همچنین لامپ های ماوراء بنفش دارد که هنگام روشن شدن موجب استریل و بهداشتی شدن فضا می شود. لازم است بدانید که ۱۰ الی ۱۵ دقیقه قبل از شروع به کار باید هود را روشن کرده و همچنین هنگام کار درب هود نباید بسته باشد که این کار باعث آسیب به آن می شود. همچنان که قبلاً نیز ذکر شد، پاک کردن هود با الکل ۷۰% پس از اتمام کار ضروری است. البته توجه داشته باشید که پاشیدن الکل به فیلترهای هود موجب خرابی آن می شود.

PH  متر دیجیتال در آزمایشگاه کشت سلولی

این دستگاه الکترونیکی همانطور که از اسمش پیداست برای محاسبه ی ph مواد مورد استفاده قرار می گیرد، که از دو بخش میله کاوشگر و اندازه گیر تشکیل شده است. اساس کار ph متر دیجیتال به گونه‌ای است که باید ابتدا دستگاه را به برق متصل کرده و سپس الکترود دستگاه را از محل مخصوص آن بیرون آورده و با آب مقطر شستشو دهید و سپس با دستمال کاغذی به آرامی خشک کرده، پس از آن می توانید دکمه oN را فشار داده و الکترود را وارد محل مورد نظر نمایید. پس از فشردن دکمه ph می توانید ph محلول را ببینید. توجه داشته باشید پس از اینکه کارتان با این دستگاه تمام شد باید دکمه آف را فشار داده و الکترود را از محل خارج کرده و با آب مقطر شستشو داده، خشک کرده و در محل مخصوص خود قرار دهید. دقت کنید که از پی اچ متر صرفاً برای اندازه گیری phبافرهای رایج در آزمایشگاه کشت سلول استفاده می شود و به هیچ عنوان نمی توان از آن برای سنجش ph محلول های دیگر استفاده کرد.

سانتریفیوژ یخچال دار

 این دستگاه برای جداسازی مواد در یک محلول حساس به حرارت استفاده می شود، که اساس کار آن به صورت ایجاد نیروی گریز از مرکز می باشد. برای کار با این دستگاه پس از روشن کردن آن دو دکمه در سمت راست و چپ پنجره منو دیده می‌شود که دکمه ی سبز رنگ سمت چپ برای استارت و دکمه ی نارنجی رنگ برای باز کردن درب دستگاه به کار میرود. دکمه استوپ که بعد از روشن شدن دستگاه به رنگ قرمز در می آید برای متوقف کردن دستگاه به کار می رود. توجه داشته باشید که هرگز نباید دور دستگاه را از میزان مکث بالا برد زیرا آسیب های جدی به موتور دستگاه وارد می ،شود. اگر دمای پایین تر از چهار درجه را انتخاب کنید یخچال دستگاه به کار می‌افتد پس حتماً باید در پایان کار دمای دستگاه را دوباره به حالت دمای اتاق برگردانید.

دیگر تجهیزات موجود در آزمایشگاه کشت سلولی

علاوه بر وسایلی که در بالا ذکر کردیم از تجهیزات و لوازم دیگری برای عملیات کشت سلولی استفاده می گردد که از مهم ترین این تجهیزات می توان به حمام آب گرم یا سانتریفیوژ، پمپ مکشی، فور، شیکر انکوباتور، بن ماری، ترازوی دیجیتال، روتاتور، لوله های فالکون، یخ ساز، هود شیمیایی، میکسر ورتکس، تانک ازت، هدایت سنج، میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ فلورسنت، میکروسکوپ اینورت و … اشاره کرد. همچنین برای انجام آزمایش های اختصاصی نیز ممکن است به تجهیزات خاص دیگری نیاز باشد.