موضوع مقاله: کشت سلول | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # کشت سلول | مقدمه: در این فرایند، یاخته‌ها در محیط آزمایشگاهی یا برون‌تنی و تحت شرایط کنترل‌شده، رشد داده می‌شوند. | ## بخش 1: کشت سلول | مواد مغذی (مانند اسیدهای آمینه، کربوهیدرات‌ها، ویتامین‌ها و مواد معدنی)، فاکتورهای رشد و هورمون‌ها به محیط کشت افزوده می‌شوند. از انکوباتور برای تنظیم جو محیط کشت (ترکیب گازهایی مانند دی‌اکسید کربن و اکسیژن)، فشار و دما در جهت بهینه‌سازی شرایط محیط کشت استفاده می‌شود. همچنین اسیدیته و فشار اسمزی محیط نیز گاهی در فرایند کشت یاخته، با اهمیت تلقی می‌شوند. اکثر یاخته‌ها برای رشد، به یک سطح یا یک بستر مصنوعی (کِشت چسبنده یا تک‌لایه) نیاز دارند در حالی که برخی دیگر توان رشد به‌صورت شناور و آزاد در محیط کشت را دارند. مفاهیم کشت سلولی پستانداران جداسازی سلول‌ها سلول‌ها را می‌توان به چندین روش برای کشت آزمایشگاهی جداسازی کرد. از جمله مهم‌ترین آنزیم‌های مورد استفاده در فرایند استخراج، می‌توان به کلاژنازها، تریپسین یا پروناز اشاره کرد که ماتریکس خارج سلولی را می‌شکنند. سلول‌هایی که به‌طور مستقیم از خود فرد (هدف)، کشت داده می‌شوند به‌عنوان سلول‌های نسل اول (پرایمری) شناخته می‌شوند. اکثر کشت‌های سلولی به جز آن‌هایی که از تومور گرفته می‌شوند، طول عمر محدودی دارند. یک رده سلولی نامیرا می‌تواند با ایجاد جهش تصادفی یا هدفمند (مانند بیان مصنوعی ژن تلومراز) به‌طور نامحدودی تکثیر گردد و به‌عنوان نماینده‌ای از انواع سلولی خاص پایه‌ریزی شود. حفظ و نگهداری سلول‌ها در محیط کشت پیوند= بطری حاوی محیط کشت DMEM اکثر سلول‌های پرایمری پس از این که تا حد خاصی افزایش پیدا کردند، با حفظ ثبات سلولی تحت فرایند پیری قرار گرفته و تقسیم سلولی در آن‌ها متوقف می‌شود. سلول‌ها در یک انکوباتور با دما و مخلوط گازی مناسب (به‌طور معمول دمای ۳۷ درجه و %۵ دی‌اکسید کربن برای سلول‌های جانوری) کشت داده می‌شوند. چون رشد یاخته‌های جانوری بسیار کندتر از رشد باکتری‌ها و مخمرها است و امکان آلودگی وجود دارد. برای جلوگیری از رشد باکتری‌ها گاهی از آنتی‌بیوتیک‌هایی مانند پنی‌سیلین، استرپتومایسین یا جنتامایسین استفاده می‌شود. | ## بخش 2: کشت سلول | مانند محیط کشتی که در آن فقط هپاتوسیت‌ها رشد می‌کنند یا محیط کشت‌هایی که فقط یاخته‌های عصبی که تقسیم نمی‌شوند، می‌توانند زنده بمانند. برای این‌که یاخته‌ها در محیط کشت، به‌خوبی تکثیر یابند، لازم است تراکم آن‌ها در محیط کشت، در حد محدود و مشخصی باشد. برای این منظور باید هر چند وقت یک‌بار، یاخته‌ها را به محیط کشت‌های تازه جابجا کرد. در صورتی‌که تراکم یاخته‌ها بالا رود، به‌علت ممانعت تماسی، تکثیر یاخته‌ها متوقف شده و یاخته‌ها وارد مرحلهٔ تمایز سلولی می‌شوند. تعدادی از سلول‌ها مانند سلول‌های موجود در جریان خون می‌توانند بدون هیچ اتصالی به سطح در سوسپانسیون رشد کنند. همچنین برخی از لاین‌های سلولی تغییریافته قادر هستند که در کشت‌های سوسپانسیون زنده بمانند. سلول‌های چسبنده، برای رشد و تقسیم، باید به سطحی مانند پلاستیک کشت بافت یا میکروکریر (ریزحامل) متصل شوند. این سطوح ممکن است به منظور افزایش قابلیت اتصال سلول‌ها و فراهم‌سازی مواد لازم برای رشد و تمایز سلولی، با اجزای ماتریکس خارج سلولی (مانند کلاژن و لامینین) آرایش یافته باشند. محیط‌های کشت می‌توانند از نظر پی‌اچ، غلظت گلوکز، فاکتورهای رشد و دیگر مواد مغذی با یکدیگر متفاوت باشند. سرم جنین گاوی (FBS)، سرم گوساله گاوی (FCS)، سرم اسب یا سرم بز از جمله معمول‌ترین فاکتورهای رشد مورد استفاده در محیط‌های کشت هستند. یکی از مهم‌ترین عوارض استفاده از مواد مشتق شده از خون در کاربردهای بیوتکنولوژی پزشکی، آلوده شدن محیط کشت به ویروس‌ها و پریون‌ها است. و همچنین استفاده از کنستانتره‌های مغذی تمیز مشتق شده از سرم از محل کل سرم‌های حیوانی برای کشت سلولی است.4. ترکیبات پایهٔ محیط کشت ترکیباتعملکردمنبع کربن (گلوکز / گلوتامین)منبع انرژیآمینو اسیدواحدهای سازندهٔ پروتئین‌هاویتامین‌هاتقویت بقا و رشد سلولیمحلول نمکی متعادلمخلوط ایزوتونیک از یون‌ها برای حفظ فشار اسمزی بهینه در سلول‌ها و تأمین یون‌های فلزی ضروری برای عمل به‌عنوان کوفاکتور برای واکنش‌های آنزیمی، چسبندگی سلولی و غیره.رنگ فنل قرمزرنگ فنل قرمز، به‌عنوان شناساگر پی‌اچ دارای رنگ نارنجی/قرمز در پی‌اچ ۷–۷٫۴ است که به زرد در پی‌اچ اسیدی (پایین‌تر) و بنفش در پی‌اچ بازی (بالاتر) تغییر می‌کند.بافر بی‌کربنات/HEPESبرای حفظ پی‌اچ متعادل در محیط کشت، استفاده می‌شود. | ## بخش 3: کشت سلول | این یاخته‌ها بر روی محیط کشت به‌حدی تکثیر می‌شوند تا به‌صورت تک‌لایه، تمام سطح ظرف کشت را فرا گیرند. برخی از یاخته‌های تراریخته به‌علت این‌که پروتئین‌های سطحی خود (که در ممانعت تماسی نقش دارند) را از دست داده‌اند، می‌توانند به صورت چند لایه رشد کنند. از سطوح پلاستیکی (دارای بار مثبت)، در صورتی‌که به کمک اشعه‌های یونیزه‌کننده، بارزدایی شوند نیز می‌توان استفاده کرد. یاخته‌ها به کمک پروتئین‌های سطحی خود مانند: اینتگرین‌ها، فیبرونکتین، کلاژن و لامینین به این سطوح متصل می‌شوند. برای این منظور گاهی از گلوله‌های کلاژن، پلی‌استایرن، سفادکس، ژلاتین یا پلی‌اکریل‌آمید، به‌عنوان سطحی برای اتصال یاخته‌ها استفاده می‌شود. برای این‌که یاخته‌ها بهتر به سطوح متصل شوند، می‌توان این سطوح را با کلاژن، فیبرونکتین، پرونکتین، انتاکتین، هپاران سولفات و.. کاربردهای کشت سلول کشت انبوهی از سلول‌های جانوری، اساس تولید واکسن‌های حیاتی و دیگر محصولات زیست‌فناوری هستند. کشت سلول‌های بنیادی به منظور افزایش تعداد سلول‌ها و تمایز آن‌ها به انواع مختلف سلول‌های سوماتیک برای پیوند انجام می‌شود.5. همچنین از سلول‌های بنیادی، مولکول‌ها و اگزوزوم‌هایی آزاد می‌شوند که در درمان بیماری‌ها کاربرد دارند. استفاده از این مولکول‌ها و اگزوزوم‌ها یکی دیگر از اهداف کشت سلول‌های بنیادی است.6. 7 (5): 441–44 آنزیم‌ها، هورمون‌های مصنوعی، زیست‌ایمن‌ها (آنتی‌بادی‌های مونوکلونال، اینترلوکین‌ها و لنفوکین‌ها) و عوامل ضدسرطان، همگی از محصولات زیستی‌اند که به‌وسیلهٔ فناوری دی‌ان‌ای نوترکیب و با کشت سلول‌های جانوری به، دست آمده‌اند. با این که بسیاری از پروتئین‌های ساده می‌توانند از طریق دی‌ان‌ای نوترکیب در کشت‌های باکتریایی تولید شوند، در حال حاضر بیشتر پروتئین‌های پیچیده که نیازمند گلیکوزیلاسیون هستند در سلول‌های جانوری ساخته می‌شوند. هزینهٔ کشت سلول‌های جانوری، زیاد است بنابراین تحقیقات حاضر، به‌دنبال تولید چنین پروتئین‌های پیچیده‌ای در سلول‌های حشرات و گیاهان عالی هستند. | ## جمع‌بندی | کشت سلولی همچنین یک تکنیک کلیدی برای کشاورزی سلولی است که هدف آن، ارائهٔ محصولات جدید و روش‌های جدید تولید محصولات کشاورزی و دامی موجود مانند شیر، گوشت درون‌کشتگاهی، عطرها و شاخ کرگدن از سلول‌ها و میکروارگانیسم‌ها است؛ بنابراین کشت سلول، یکی از ابزارهای دستیابی به کشاورزی بدون دام در نظر گرفته می‌شود.