Forskjellen mellom primær og sekundær cellekultur

Nøkkelforskjell - Primary vs Secondary Cell Culture
 

Før vi diskuterer forskjellen mellom primær og sekundær cellekultur, la oss først kort definere hvilken cellekultur som er. Cellekultur er prosessen med å fjerne celler fra et dyr eller en plante og påfølgende vekst i et kunstig kontrollert miljø. Cellene kunne fjernes direkte fra vevet og disaggregeres ved hjelp av enzymatiske eller mekaniske metoder eller kunne være avledet fra en kultur som allerede er etablert. Hovedforskjellen mellom primær og sekundær cellekultur er det celler for primærcellekultur oppnås direkte fra et dyr eller plantevev, samtidig som celler for sekundær cellekultur er oppnådd fra en allerede etablert primærkultur. Derfor er sekundærkultur en ny kultur stammer fra primærkulturen.

La oss se nærmere på betydningen av primær og sekundær cellekultur for å skille dem bedre.

Hva er Primærcellekultur?

Primærcellekultur er disassociationen av celler fra et foreldre- eller plantevev gjennom enzymatiske eller mekaniske tiltak og opprettholde veksten av celler i et egnet substrat i glass- eller plastbeholdere under kontrollerte miljøforhold. Celler i primærkulturen har samme karyotype (antall og utseende av kromosomer i kjernen til en eukaryotisk celle) som de cellene i det opprinnelige vevet. Primærcellekultur kan klassifiseres i to basert på typen av celler som brukes i kultur.

• Forankringsavhengige eller vedhengende celle - Disse cellene krever et vedlegg for vekst. Vedheftende celler er vanligvis avledet fra organets vev, for eksempel fra nyre hvor cellene er immobile og innebygd i bindevev.

• Anchorage Independent eller Suspension Cells - Disse cellene krever ikke et vedlegg for vekst. Med andre ord, ikke feste disse cellene på overflaten av kulturfartøy. Alle suspensjonskulturer er avledet fra celler fra blodsystemet; For eksempel suspenderes hvite blodlegemlymfocytter i plasma.

Celler avledet fra primære kulturer har en begrenset levetid. Celler kan ikke holdes på ubestemt tid på grunn av flere grunner. Økende celle tall i primærkulturen vil føre til utmattelse av substrat og næringsstoffer. Også cellulær aktivitet vil gradvis øke nivået av toksiske metabolitter i kulturen som hemmer ytterligere cellevekst.

På dette stadiet må en sekundær eller en subkultur utføres for å sikre kontinuerlig cellevekst.

Hva er sekundær cellekultur?

Som beskrevet ovenfor, når celler i adherente kulturer okkuperer alt tilgjengelig substrat eller når celler i suspensjonskulturer overgår kapasiteten til mediet for å understøtte ytterligere vekst, begynner celleproliferasjon å redusere eller helt opphøre. For å opprettholde optimal celletetthet for fortsatt vekst og for å stimulere ytterligere spredning, må primærkulturen bli subkultivert. Denne prosessen er kjent som sekundær cellekultur.

Under den sekundære cellekultur overføres celler fra primærkultur til et nytt kar med ferskt vekstmedium. Prosessen involverer fjerning av de tidligere vekstmediene og disassociering av adhererte celler i adherente primære kulturer. Sekundær cellekultur er periodisk nødvendig for å gi celler med voksende plass og friske næringsstoffer, og dermed forlenge cellers liv og utvide et antall celler i kulturen.

Sekundær dyrking av et bestemt volum av en primærkultur i et like volum med friskt vekstmedium tillater langsiktig vedlikehold av cellelinjer. Sekundær dyrking i et større volum av frisk vekstmedium praktiseres for å øke antallet celler, for eksempel i industrielle prosesser eller vitenskapelige eksperimenter.

Hva er forskjellen mellom Primary Cell Culture og Secondary Cell Culture?

Som vi nå har forstått de to vilkårene separat, vil vi sammenligne de to for å finne andre forskjeller mellom dem.

Når skal du bruke primær og / eller sekundær cellekultur

Dette avhenger av hva du vil lære og hvilken type eksperiment du utfører.

Primærcellekultur: Dette er prosessen som skal brukes til å dyrke celler fra foreldrevev i bekymring. Celler i primærkulturen vil ha en begrenset levetid på grunn av utmattelse av substrat og næringsstoffer og oppbygging av toksiner, med populasjonsvekst. Primærkultur, til tross for separasjonsteknikkene som brukes i isolasjonsprosessen, kan inneholde flere typer celler. Dette kan imidlertid ikke være et problem i alle typer eksperimenter, og i slike tilfeller kan primærkultur alene brukes.

Sekundær cellekultur:  Vanligvis er antallet celler oppnådd fra primærkultur utilstrekkelig i forsøk. Sekundær cellekultur gir mulighet for å utvide cellepopulasjonen og forlenger også levetiden. Det muliggjør ytterligere utvalg av celler ved bruk av et selektivt medium og tillater genotypisk og fenotypisk enhetlighet i befolkningen. Denne prosessen brukes til å generere replikere kulturer for grunnleggende karakterisering, bevaring og eksperimentering.

Lignelse på foreldrevev

Primærcellekultur: Celler for primærcellekultur oppnås direkte fra et dyr eller plantevev. Således ligner celler i primærkultur nøyaktig sitt foreldrevev og følgelig kan den biologiske responsen være nærmere en in vivo-situasjon enn den for en sekundær cellekultur.

Sekundær cellekultur: Sekundær cellekultur stammer fra en primær cellekultur. Selv om sub-dyrking forlenger levetiden til celler, er det muligheten for at celler etter noen faser kan forvandles eller mister kontrollen om at de ikke deler mer enn en viss mengde ganger. Dette kan skyldes mutasjoner eller genetiske endringer i primære celler under subkultivering. For eksempel har noen mikroorganismer en tendens til å tilpasse seg kulturforholdene, som for det meste er forskjellig fra deres naturlige miljø, ved å endre deres biologi.

Prosess for dyrking - Oppnåelse av celler

Primærcellekultur: I primærcellekultur vil dyr eller plantevev gå gjennom faser av skylling, disseksjon og mekanisk eller enzymatisk disaggregasjon. Disaggregert vev vil inneholde en rekke forskjellige celletyper, og dette kan kreve adopsjon av en separasjonsteknikk for å isolere celler av interesse.

Sekundær cellekultur: I sekundær cellekultur, hvis primærkulturen er en adherent kultur, er det første trinnet å løsne celler fra festet (overflate av kulturbeholder) ved mekanisk eller enzymatisk måte. Deretter må cellene løsnes fra hverandre for å danne en enkeltcellesuspensjon.

Antall celler i kultur

Primærcellekultur: Det er ikke ønskelig å ha en absolutt enkeltcellesuspensjon, da mange primære celler overlever bedre i små klynger.

Sekundær cellekultur: Det er tilstrekkelig å generere en enkeltcellesuspensjon.

Kulturens levetid

Primærcellekultur: Primære cellekulturer har endelige livsspenninger. Som forklart ovenfor skyldes dette at veksten av celler eksoserer substrat og næringsstoffer og fører til akkumulering av toksiske metabolitter. Som et resultat dråper vekstraten av celler gradvis, noe som fører til cellens død.

Sekundær cellekultur: Sekundær cellekultur forlener levetiden til celler. Periodisk subkultivering kan produsere immortale celler gjennom transformasjon eller genetisk forandring av primære celler.

Risiko for forurensning

Primærcellekultur: Primære cellekulturer er vanskeligere å ta vare på. Generelt trenger primære cellekulturer en rik blanding av aminosyrer, mikronæringsstoffer, visse hormoner og vekstfaktorer. Som et resultat er risikoen for forurensning i primære cellekulturer høyere enn sekundære cellekulturer.

Sekundær cellekultur: Sekundære cellekulturer er relativt lett å vedlikeholde, og risikoen for forurensning er lavere enn primære cellekulturer.

I denne artikkelen har vi forsøkt å forstå betingelsene primærcellekultur og sekundærcellekultur etterfulgt av en sammenligning for å markere viktige forskjeller mellom dem. Den grunnleggende forskjellen ligger i hvordan celler kommer fra kultur; celler for primærcellekultur oppnås direkte fra et dyr eller plantevev, mens celler for sekundærcellekultur er oppnådd fra en allerede etablert primærkultur.

referanser: Cell Culture Basics - En håndbok av Invitrogen og Gibco Freshney, R. I. (2006). Grunnleggende prinsipper for cellekultur. Senter for onkologi og anvendt farmakologi.   Image Courtesy: "Cell Culture" av Umberto Salvagnin (CC BY 2.0) via Flickr