세포 성장 및 유지
세포 배양은 생명 과학 연구에서 관련 생물학적 모델을 확립하거나 재조합 단백질, 바이러스 입자 또는 생물학적 치료법을 생산하기 위해 이용되는 기본 기술입니다. 박테리아, 효모 및 포유류 세포와 같은 배양된 세포의 성장 및 유지는 미생물 및 화학적 오염을 방지하기 위해 적절한 멸균 기술을 사용하여 생물안전 캐비닛(종종 세포 또는 조직 배양 후드라고도 함)에서 수행됩니다.
세포 배양의 유형
포유류 세포 배양에 대한 가장 주된 두 가지 접근 방식은 일차 배양과 연속 배양입니다. 일차 배양은 인간 또는 동물 조직에서 직접 파생되며 세포 노화에 따른 제한되는 배양 수명을 갖습니다. 연속 배양은 종종 환자의 암 조직에서 파생되기 때문에 '불멸의' 배양으로 간주됩니다. 세포주는 또한 세포를 불멸화하여 생성될 수 있으며 수많은 세포 분열 주기 동안 또는 무한정으로 연속하여 증식 또는 계대될 수 있습니다.
관련 기술 문서
- Know when to use antibiotics to prevent bacterial or fungal, mycoplasma, or viral contamination in cell culture and find suitable antibiotics or other biological agents.
- Antibiotic kill curve is a dose response experiment in which mammalian cells are subjected to increasing amounts of selection antibiotic
- Poly-Lysine enhances electrostatic interaction between negatively-charged ions of the cell membrane and positively-charged surface ions of attachment factors on the culture surface. When adsorbed to the culture surface, it increases the number of positively-charged sites available for cell binding.
- Cell Culture Freezing Tips - Are you following best practices for cryostorage? We have cool tips for protecting your cells.
- Experimental studies measuring cell proliferation have had implications in cancer biology, immunology, cell biology, and developmental biology.
- 모두 보기 (8)
관련 프로토콜
- Cryopreservation efficacy which includes post-thaw recovery, viability, and functionality is of importance to both research and clinical applications. The cumulative stresses that result from the cryopreservation process and suboptimal freeze media result in cell death from necrosis and apoptosis.
- Dilute fibronectin to the desired concentration. Optimum conditions for attachment are dependent on cell type and application. The typical coating concentration is 1 – 5 ug/cm2.Fibronectin coating protocol, products, and FAQs.
- 모두 보기 (2)
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세포는 현탁액에서 배양되거나 조직 배양 플라스크 또는 멀티웰 플레이트에 부착되는 2D 단층으로 배양될 수 있습니다. 배양 기법은 세포의 기원 조직에 의해 결정됩니다. 혈액에서 유래한 세포는 일반적으로 현탁액에서 성장하는 반면, 고형 조직에서 유래한 세포는 일반적으로 단층으로 성장합니다.
3D 세포 배양 모델(오가노이드 및 스페로이드)은 일반적으로 2D 표면에서 성장한 세포보다 세포의 in vivo 환경을 더 가깝게 모방하는 것으로 간주됩니다. 스페로이드는 흔히 암 세포주 또는 종양 생검(환자 유래 이종이식 또는 PDX)에서 초저 부착 플레이트의 자유롭게 유동하는 세포 군집체로 형성되는 반면, 오가노이드는 ECM 하이드로겔 기질 내에 내장되어 분화하는 조직 줄기세포에서 유래합니다.
세포 성장 단계
적절한 세포 성장을 보장하는 것은 세포 배양 연구에서 정확한 데이터를 수집하하기 위해 중요합니다. 세포 수는 혈구계 또는 보다 정확한 세포 수를 제공하는 자동화된 세포 계수기를 사용하여 결정할 수 있습니다.
배양 세포 성장에서 발생하는 4가지 단계:
- 정체기 – 세포는 배양 조건에 적응하고 분열하지 않습니다.
- 로그(대수) 성장기 – 세포가 활발히 분열하고 있으므로 집단 증가를 평가하거나 데이터를 수집하기에 가장 좋은 단계입니다. 후기 로그 단계는 세포를 계대(하위 배양)하는 가장 좋은 시간입니다.
- 평형(안정화)기 – 세포가 100% 포화에 가까워지면 성장이 느려지고 세포 폐기물이 축적되고 자원이 고갈됨에 따라 세포는 스트레스 또는 손상에 가장 취약합니다.
- 쇠퇴기 – 살아있는 세포의 수는 세포 사멸이 우세함에 따라 감소합니다.
세포 배양 배지 및 시약
배양된 세포는 성장을 위해 영양분 공급이 필요합니다. 포유류 세포 배양 배지는 균형 잡힌 염류, 탄수화물, 아미노산, 비타민, 지방산 및 지질, 단백질 및 펩티드, 미량 원소 및 성장 인자를 제공하는 것에 추가하여 생리학적 pH를 유지해야 합니다. 소태아혈청(FBS)은 포유동물 세포 배양에 가장 널리 사용되는 성장 보조제이며, 이러한 필수 세포 영양소가 많이 포함되어 있고 배양 시 세포와 조직의 성장을 지원하는 것으로 입증되었기 때문입니다. 정의된 배지 또는 감소된 동물 성분을 필요로 하는 애플리케이션을 위해, 무이종(xeno-free) 배지 제형은 알려진 조성의 동물성분이 없는 제형을 제공합니다.
배지와 보충제는 종종 기회 미생물의 성장을 위한 풍부한 영양소를 제공하기 때문에, 성공적인 세포 배양은 세포 사멸을 일으키거나 in vivo 유사 성장을 교란시킬 수 있는 오염 물질이 없는지 확인하도록 무균 기술과 정기적인 관찰이 필요합니다. 현미경으로 관찰할 수 없는 일반적인 미생물 오염 물질의 경우, 마이코플라스마 검출 시약을 사용한 일상적인 스크리닝은 배양 및 조직 증식 환경을 보호합니다.
S. cerevisiae 및 P. pastoris(Pichia)와 같은 효모 배양은 재조합 단백질 발현 및 유전자 기능 연구를 위한 연구에 일반적으로 이용됩니다. 효모 배양 배지 제형에 전형적으로 포함되는 주요 영양소는 펩톤, 효모 추출물 및 덱스트로스 또는 글루코스입니다.
세포 계대 팁과 조언
세포 계대는 세포 건강과 최적의 세포 성장을 유지하기 위한 일반적인 세포 배양의 기초 단계입니다. 이 튜토리얼에서는 포화도와 세포 밀도의 중요성을 포함한 세포 계대 과정을 설명합니다. 세포 계대 프로토콜은 세포 모니터링 및 계수, 트립신 처리 또는 세포 해리, 새 배양 용기로 재배양 등의 과정과 관련이 있습니다.
세포 배양 환경 및 배양 용기
배양된 세포는 조직 배양 플라스크 및 멀티웰 플레이트, 혈청학적 피펫, 멸균 병탑(bottle-top) 필터 및 멸균 주사기 필터를 포함한 일회용 멸균 플라스틱 제품을 사용하여 성장되고 취급됩니다. 플라스틱 조직 배양 플라스크 및 플레이트는 일반적으로 부착성 세포에 대한 부착을 용이하게 하기 위해 친수성 표면을 제공하도록 처리됩니다. 2D 표면의 대안으로, 미세 다공성 멤브레인 기반 플레이트는 세포 이동, 세포 간 통신 및 세포 분극과 같은 복잡한 세포 분석을 위한 생리학적 성장 환경을 제공합니다.
배양된 세포는 유래된 유기체에서 이러한 매개변수를 재현하는 온도 및 기체 환경에서 유지되어야 합니다. 세포와 배지를 포함하는 배양 용기는 일반적으로 온도 및 가스 혼합물의 정확한 제어를 제공하는 배양 기기에서 유지됩니다. 그러나 미세 유체를 활용하고 중단 없는 배양에서 세포의 이미징을 용이하게 하는 소규모 벤치탑 배양 시스템은 예측 in vitro 모델을 위한 가장 확실한 환경을 제공할 수 있습니다.
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