CHƯƠNG 3: NUÔI CẤY TẾ BÀO ĐỘNG VẬT
3.1. Giới thiệu
• Việc nuôi cấy in vitro mô và tế bào động vật đã được tiến hành hơn
100 năm nay. Việc này được sử dụng như là 1 phương pháp NC về
đặc tính của TB động vật một cách độc lập, tách khỏi những biến
đổi của hệ thống in vivo. Kỹ thuật này được thực hiện đầu tiên với
các mẫu mô.
•
Từ những năm 1950 trở đi, các tế bào nuôi cấy tách rời bắt đầu được
•
Từ những năm 1950 trở đi, các tế bào nuôi cấy tách rời bắt đầu được
sử dụng.
• Các kiểu nuôi cấy:
– Nuôi cấy cơ quan
– Nuôi cấy mô
– Nuôi cấy tế bào
CHƯƠNG 3: NUÔI CẤY TẾ BÀO ĐỘNG VẬT
3.1. Giới thiệu
• Nuôi cấy cơ quan
Nuôi cấy phôi hay cơ quan tách khỏi cơ thể
+/ Thuận lợi
– Chức năng sinh lí bình thường được duy trì
–
Tế
bào
giữ
trạng
thái
biệt
hóa
hoàn
Mô được tách thành tế bào đơn, hầu hết là bằng enzyme, thành
huyền phù tế bào được nuôi cấy in vitro như monolayer hay nuôi
cấy huyền phù
+/ Thuận lợi
– Phát triển một dòng tế bào thuần chủng qua nhiều thế hệ
– Có thể nuôi cấy quy mô lớn
+/ Bất lợi
– Tế bào mất một số đặc tính đã biệt hóa trong mô
CHƯƠNG 3: NUÔI CẤY TẾ BÀO ĐỘNG VẬT
3.1. Giới thiệu
• Nuôi cấy tế bào
CHƯƠNG 3: NUÔI CẤY TẾ BÀO ĐỘNG VẬT
3.1. Giới thiệu
CHƯƠNG 3: NUÔI CẤY TẾ BÀO ĐỘNG VẬT
3.1. Giới thiệu
• Tại sao cần nuôi cấy mô?
+/ Nghiên cứu
– Vượt qua các vấn đề trong nghiên cứu như:
- Các tác động của các mô xung quanh
-
Các biến đổi mà do các điều kiện của động vật
-
Các biến đổi mà do các điều kiện của động vật
– Giảm các động vật sử dụng
+/ Sản xuất các sản phẩm thương mại
– vaccine, antibody, hormone
– Tế bào sử dụng cho cấy ghép
CHƯƠNG 3: NUÔI CẤY TẾ BÀO ĐỘNG VẬT
3.1. Giới thiệu
CHƯƠNG 3: NUÔI CẤY TẾ BÀO ĐỘNG VẬT
Thuận
lợi
:
• Thường giữ được nhiều các đặc tính đã được biệt hóa của tế bào in
vivo.
– Bất lợi:
•Ban đầu hỗn tạp nhưng sau đó trở nên nổi trội ở các fibroblast
•Các nuôi cấy sơ cấp thường tốn công sức
•Có thể duy trì in vitro trong thời gian giới hạn
CHƯƠNG 3: NUÔI CẤY TẾ BÀO ĐỘNG VẬT
3.2. Các kiểu nuôi cấy tế bào
b/ Nuôi cấy thứ cấp
– Cấy chuyền (or passage, or transfer) từ nuôi cấy sơ cấp
Cấy chuyền = quá trình thu nhận và tái nuôi cấy tế bào sau khi
chúng gia tăng số lượng bản sao trong nuôi cấy
–
Thường chứa kiểu
t
ế bào đơn
–
Thường chứa kiểu
t
ế bào đơn
– Có thể tăng sinh liên tục trong nhiều thế hệ
– Có hai kiểu dòng tế bào khi nuôi cấy:
• Dòng tế bào
• Dòng tế bào liên tục
CHƯƠNG 3: NUÔI CẤY TẾ BÀO ĐỘNG VẬT
3.2. Các kiểu nuôi cấy tế bào
+/ Dòng tế bào
– Đưa DNA vào trong tế bào (like viral DNA)
CHƯƠNG 3: NUÔI CẤY TẾ BÀO ĐỘNG VẬT
3.2. Các kiểu nuôi cấy tế bào
• Hình dạng tế bào khi nuôi cấy ở 2 dạng chính:
–Phát triển huyền phù (như một tế bào đơn hay các cụm nhỏ tế bào):
Dòng tế bào thu từ máu (leukaemia, lymphoma)
– Phát triển dạng monolayer bám dính vào dụng cụ nuôi: tế bào thu
từ các mô rắn (lungs, kidney), endothelial, epithelial, neuronal,
từ các mô rắn (lungs, kidney), endothelial, epithelial, neuronal,
fibroblast,…
BAE1-Endothelial
Hela-Epithelial
CHƯƠNG 3: NUÔI CẤY TẾ BÀO ĐỘNG VẬT
3.2. Các kiểu nuôi cấy tế bào
• Hình dạng tế bào khi nuôi cấy ở 2 dạng chính:
SHSY5Y-Neuronal
MRC5-Fibroblast
CHƯƠNG 3: NUÔI CẤY TẾ BÀO ĐỘNG VẬT
3.3. Sinh học của tế bào nuôi cấy
• Sự phát triển và tăng trưởng của tế bào trong nuôi cấy phụ thuộc:
–Trạng thái tự nhiên của tế bào
– Môi trường nuôi cấy:
- Cơ chất tế bào bám
-
Thành sinh lí và sinh lí của môi trường nuôi
-
Thành sinh lí và sinh lí của môi trường nuôi
- Thành phần của phase khí
- Nhiệt độ nuôi
- Tương tác tế bào-tế bào và tế bào-chất nền
+/ Các phân tử bám dính tế bào:
–
Tương tác tế bào
-
tế bào: CAMs, cadherins
–
Tương tác tế bào
-
tế bào: CAMs, cadherins
–Tương tác tế bào-chất nền: integrin, transmembrame proteoglycan
+/ Phức hợp nối chặt (Tight junctional complex) trong tế bào biểu mô
cho sự tương tác tế bào-tế bào.
+/ Sự phân tách bằng enzyme tiêu hủy các phân tử bám dính và chất
nền ngoại bào
+/ Hầu hết tế bào từ mô rắn phát triển dạng monolayer
+/ Bề mặt bao phủ với Matrix kích thích sự tăng sinh và biệt hóa
CHƯƠNG 3: NUÔI CẤY TẾ BÀO ĐỘNG VẬT
3.3. Sinh học của tế bào nuôi cấy
• Các yếu tố ảnh hưởng đến sự thành công của nuôi cấy tế bào
+/ Tế bào thích hợp
+/ Điều kiện thích hợp
– Phase rắn: Cơ chất hay phase mà tế bào phát triển eg. glass,
plastic, collagen, agar
plastic, collagen, agar
–Phase lỏng: Các đặc tính sinh lí và lí hóa của thành phần môi
trường nuôi
– Phase khí
– Nhiệt độ
– Độ vô trùng của môi trường
CHƯƠNG 3: NUÔI CẤY TẾ BÀO ĐỘNG VẬT
– Proteins and Peptides: được sử dụng để thay thế hiện diện trong
huyết thanh eg. transferrin, fibronectin
– Amino acids: quan trọng cho sự tăng sinh và biệt hóa; glutamine
có thể đi vào chu trình Kreb’s cycle
– Fatty Acids and Lipid: quan trọng trong môi trường serum free
media e.g. cholesterol and steroids cần thiết cho các tế bào đặc biệt.
CHƯƠNG 3: NUÔI CẤY TẾ BÀO ĐỘNG VẬT
3.3. Sinh học của tế bào nuôi cấy
• Phase lỏng
+/ Thành phần của môi trường:
– Vitamin: vitamins B cần thiết cho sự phát triển và sự tăng sinh;
tiền chất cho các co-factors; Vitamins thường sử dụng là thiamine,
riboflavin and biotin
–Trace Element : zinc, copper, selenium và tricarboxylic acid
intermediates; Selenium is a detoxifier và giúp tách các gốc O2 tự
do.
– Hệ đệm: hầu hết các tế bào cần pH tối ưu: 7.2 - 7.4. Kiểm soát pH
cần thiết cho nuôi cấy tối ưu: hệ thống đệm bicarbonate/CO2; hệ
đệm hóa chất: HEPES
– Môi trường nuôi cấy thương mại như pH indicator : vàng (acid)
hay hồng (alkali)
–Áp suất thẩm thấu: tương tự áp suất thẩm thấu 290 mOsm
CHƯƠNG 3: NUÔI CẤY TẾ BÀO ĐỘNG VẬT
3.3. Sinh học của tế bào nuôi cấy
• Phase lỏng
+/ Thành phần của môi trường:
– Huyết thanh
- Nhân tố không xác định: albumins, growth factors và growth
inhibitors
inhibitors