უჯრედების კულტურის შესავალი მეტის გასაგებად

1. რა არის უჯრედული კულტურა?
უჯრედის კულტურა გულისხმობს უჯრედების მოცილებას ცხოველებიდან ან მცენარეებიდან და შემდეგ მათი გაზრდა ხელსაყრელ ხელოვნურ გარემოში.უჯრედები შეიძლება იქნას მიღებული უშუალოდ ქსოვილიდან და დაიშალა ფერმენტული ან მექანიკური საშუალებებით კულტივირებამდე, ან შეიძლება მიღებული იყოს დადგენილი უჯრედული ხაზებიდან ან უჯრედული ხაზებიდან.

2.რა არის პირველადი კულტურა?
პირველადი კულტურა ეხება კულტურის სტადიას მას შემდეგ, რაც უჯრედები გამოიყოფა ქსოვილისგან და მრავლდება შესაბამის პირობებში, სანამ ისინი არ დაიკავებენ ყველა ხელმისაწვდომ სუბსტრატს (ანუ მიაღწევენ შესართავებას).ამ ეტაპზე, უჯრედები უნდა იყოს სუბკულტურული, მათი გადატანით ახალ კონტეინერში ახალი ზრდის გარემოთი, რათა უზრუნველყოს მეტი სივრცე მუდმივი ზრდისთვის.

2.1 უჯრედის ხაზი
პირველი სუბკულტურის შემდეგ, პირველადი კულტურა ეწოდება უჯრედულ ხაზს ან ქვეკლონს.პირველადი კულტურებიდან მიღებულ უჯრედულ ხაზებს აქვთ შეზღუდული სიცოცხლის ხანგრძლივობა (ანუ ისინი შეზღუდულია; იხილეთ ქვემოთ), და მათი გავლისას დომინირებენ უჯრედები, რომლებსაც აქვთ ზრდის მაღალი უნარი, რაც იწვევს გენოტიპის გარკვეულ ხარისხს პოპულაციაში, რომელიც მდგრადია ფენოტიპთან.

2.2 უჯრედის დაძაბვა
თუ უჯრედული ხაზის სუბპოპულაცია დადებითად შეირჩევა კულტივიდან კლონირების ან სხვა მეთოდით, უჯრედის ხაზი გახდება უჯრედის შტამი.უჯრედის შტამები ჩვეულებრივ დამატებით გენეტიკურ ცვლილებებს იძენენ მშობლის ხაზის დაწყების შემდეგ.

3.შეზღუდული და უწყვეტი უჯრედული ხაზები
ნორმალური უჯრედები ჩვეულებრივ იყოფა მხოლოდ შეზღუდული რაოდენობით, სანამ დაკარგავენ გამრავლების უნარს.ეს არის გენეტიკურად განსაზღვრული მოვლენა, რომელსაც სიბერე ჰქვია;ამ უჯრედულ ხაზებს უწოდებენ სასრულ უჯრედულ ხაზებს.თუმცა, ზოგიერთი უჯრედის ხაზი ხდება უკვდავი პროცესის მეშვეობით, რომელსაც ეწოდება ტრანსფორმაცია, რომელიც შეიძლება მოხდეს სპონტანურად ან შეიძლება გამოწვეული იყოს ქიმიკატებით ან ვირუსებით.როდესაც სასრული უჯრედის ხაზი განიცდის ტრანსფორმაციას და იძენს განუსაზღვრელი ვადით გაყოფის უნარს, ის ხდება უწყვეტი უჯრედის ხაზი.

4.კულტურული მდგომარეობა
თითოეული ტიპის უჯრედის კულტურის პირობები ძალიან განსხვავებულია, მაგრამ უჯრედების კულტივირებისთვის ხელოვნური გარემო ყოველთვის შედგება შესაფერისი კონტეინერისაგან, რომელიც შეიცავს შემდეგს:
4.1 სუბსტრატი ან კულტურის საშუალება, რომელიც უზრუნველყოფს აუცილებელ საკვებ ნივთიერებებს (ამინომჟავები, ნახშირწყლები, ვიტამინები, მინერალები)
4.2 ზრდის ფაქტორები
4.3 ჰორმონები
4.4 აირები (O2, CO2)
4.5 რეგულირებადი ფიზიკური და ქიმიური გარემო (pH, ოსმოსური წნევა, ტემპერატურა)

უჯრედების უმეტესობა ანკერაჟზეა დამოკიდებული და უნდა კულტივირებული იყოს მყარ ან ნახევრად მყარ სუბსტრატზე (ადჰერენტული ან ერთფენიანი კულტურა), ხოლო სხვა უჯრედები შეიძლება გაიზარდოს მცურავ გარემოში (სუსპენზიის კულტურა).

5.კრიოკონსერვაცია
თუ სუბკულტურაში ჭარბი უჯრედებია, ისინი უნდა დამუშავდეს შესაბამისი დამცავი აგენტით (როგორიცაა DMSO ან გლიცეროლი) და ინახებოდეს -130°C-ზე დაბალ ტემპერატურაზე (კრიოკონსერვაცია) სანამ საჭირო იქნება.დამატებითი ინფორმაციისთვის უჯრედების სუბკულტურისა და კრიოკონსერვაციის შესახებ.

6. უჯრედების მორფოლოგია კულტურაში
უჯრედები კულტურაში შეიძლება დაიყოს სამ ძირითად კატეგორიად მათი ფორმისა და გარეგნობის მიხედვით (ანუ მორფოლოგია).
6.1 ფიბრობლასტების უჯრედები არის ბიპოლარული ან მრავალპოლარული, აქვთ წაგრძელებული ფორმა და იზრდება სუბსტრატზე მიმაგრებული.
6.2 ეპითელური უჯრედები პოლიგონურია, აქვთ უფრო რეგულარული ზომა და მიმაგრებულია მატრიქსზე დისკრეტულ ფურცლებზე.
6.3 ლიმფობლასტის მსგავსი უჯრედები სფერულია და ჩვეულებრივ იზრდებიან სუსპენზიის სახით ზედაპირზე მიმაგრების გარეშე.

7.უჯრედული კულტურის გამოყენება
უჯრედის კულტურა არის ერთ-ერთი მთავარი ინსტრუმენტი, რომელიც გამოიყენება უჯრედულ და მოლეკულურ ბიოლოგიაში.ის უზრუნველყოფს შესანიშნავი მოდელის სისტემას უჯრედების ნორმალური ფიზიოლოგიისა და ბიოქიმიის შესასწავლად (როგორიცაა მეტაბოლური კვლევა, დაბერება), წამლებისა და ტოქსიკური ნაერთების მოქმედება უჯრედებზე და მუტაგენეზისა და კანცეროგენული ეფექტები.იგი ასევე გამოიყენება წამლების სკრინინგისა და განვითარებისთვის და ბიოლოგიური ნაერთების (როგორიცაა ვაქცინები, სამკურნალო ცილები) ფართომასშტაბიანი წარმოებისთვის.ნებისმიერი ამ აპლიკაციისთვის უჯრედული კულტურის გამოყენების მთავარი უპირატესობა არის შედეგების თანმიმდევრულობა და განმეორებადობა, რომელიც შეიძლება მიღებულ იქნას კლონირებული უჯრედების ჯგუფის გამოყენებით.