Razlika između primarne i sekundarne kulture stanica

Ključna razlika - primarna i sekundarna kultura stanica
 

Prije nego što razgovaramo o razlici između primarne i sekundarne stanične kulture, prvo ćemo ukratko definirati što je stanična kultura. Stanična kultura je proces uklanjanja stanica životinje ili biljke i daljnjeg rasta u umjetno kontroliranom okruženju. Stanice se mogu izravno ukloniti iz tkiva i razdvojiti enzimatskim ili mehaničkim postupcima ili se mogu izvesti iz kulture koja je već uspostavljena. Ključna razlika između primarne i sekundarne stanične kulture je u tome stanice za primarnu staničnu kulturu dobivaju se izravno iz životinjskog ili biljnog tkiva, dok stanice za sekundarnu staničnu kulturu dobivaju se iz već utvrđene primarne kulture. Stoga je sekundarna kultura nova kultura koja je nastala iz primarne kulture.

Pogledajmo dalje u značenje kulture primarne i sekundarne stanice kako bismo ih bolje razlikovali.

Što je primarna kultura stanica?

Primarna stanična kultura je razdvajanje stanica roditeljskog životinjskog ili biljnog tkiva enzimatskim ili mehaničkim mjerama i održavanjem rasta stanica u prikladnom supstratu u staklenim ili plastičnim posudama pod kontroliranim uvjetima okoliša. Stanice u primarnoj kulturi imaju isti kariotip (broj i izgled kromosoma u jezgri eukariotske stanice) kao i one stanice u izvornom tkivu. Primarna stanična kultura može se razvrstati u dvije na temelju vrsta stanica koje se koriste u kulturi.

• Sidrište koje ovisi ili adherentna ćelija - za ove ćelije je potrebno vezivanje za rast. Adhezivne stanice obično potječu iz tkiva organa, na primjer iz bubrega gdje su stanice nepokretne i ugrađene u vezivno tkivo.

• Nezavisne ili suspenzijske stanice za sidrište - ovim ćelijama nije potreban dodatak za rast. Drugim riječima, ove se stanice ne pričvršćuju na površinu posude za kulturu. Sve kulture suspenzije potječu iz stanica krvnog sustava; na primjer, limfociti bijelih krvnih stanica suspendiraju se u plazmi.

Stanice izvedene iz primarnih kultura imaju ograničen životni vijek. Zbog nekoliko razloga ćelije se ne mogu zadržati u nedogled. Povećanje broja stanica u primarnoj kulturi dovest će do iscrpljivanja supstrata i hranjivih sastojaka. Također, stanična aktivnost postupno će povećavati razinu toksičnih metabolita u kulturi inhibirajući daljnji rast stanica.

U ovoj fazi treba provesti sekundarnu ili subkulturu kako bi se osigurao kontinuirani rast stanica.

Što je sekundarna kultura stanica?

Kao što je gore opisano, kada stanice u adhezivnim kulturama zauzimaju sav raspoloživi supstrat ili kada stanice u kulturama s suspenzijom prelaze kapacitet medija za podršku daljnjem rastu, stanična proliferacija počinje se smanjivati ​​ili potpuno prestati. Da bi se održala optimalna gustoća stanica za daljnji rast i kako bi se potaknula daljnja proliferacija, primarna kultura mora biti subkultivirana. Taj je postupak poznat kao sekundarna stanična kultura.

Za vrijeme sekundarne stanične kulture stanice iz primarne kulture prenose se u novu posudu sa svježim sredstvom za rast. Proces uključuje uklanjanje prethodnih medija rasta i razdvajanje vezanih stanica u adekvatnim primarnim kulturama. Povremeno se zahtijeva kultivacija sekundarnih stanica kako bi se stanicama osigurao rast prostora i svježih hranjivih sastojaka, čime se produžava život stanica i proširuje određeni broj stanica u kulturi.

Sekundarno kultiviranje određenog volumena primarne kulture u jednaki volumen svježeg medija za rast omogućava dugotrajno održavanje staničnih linija. Sekundarno uzgajanje u većoj količini svježeg medija za rast primjenjuje se za povećanje broja stanica, na primjer, u industrijskim procesima ili znanstvenim eksperimentima.

Koja je razlika između primarne ćelijske kulture i sekundarne ćelijske kulture?

Kako smo sada razumjeli dva termina odvojeno, usporedit ćemo ih kako bismo pronašli druge razlike među njima.

Kada koristiti primarnu i / ili sekundarnu staničnu kulturu

To ovisi o tome što želite naučiti i vrsti eksperimenta koji izvodite.

Primarna kultura stanica: To je postupak koji će se koristiti za uzgoj stanica iz roditeljskog tkiva u pitanju. Stanice u primarnoj kulturi imat će ograničen životni vijek zbog iscrpljenosti supstrata i hranjivih sastojaka i stvaranja toksina, s porastom populacije. Primarna kultura, usprkos tehnikama razdvajanja koja se koriste u procesu izolacije, može sadržavati nekoliko vrsta stanica. Međutim, to možda neće biti problem u svim vrstama eksperimenata, pa se u takvim slučajevima može koristiti samo primarna kultura.

Sekundarna kultura stanica:  U pokusima je obično dobiven broj stanica dobivenih iz primarne kulture. Sekundarna stanična kultura daje priliku za širenje stanične populacije, a također i za produljenje životnog vijeka. Omogućuje daljnju selekciju stanica primjenom selektivnog medija i omogućuje genotipsku i fenotipsku uniformnost u populaciji. Ovaj se postupak koristi za stvaranje ponovljenih kultura za osnovnu karakterizaciju, očuvanje i eksperimentiranje.

Sličnost s roditeljskim tkivom

Primarna kultura stanica: Stanice za primarnu staničnu kulturu izravno se dobivaju iz životinjskog ili biljnog tkiva. Dakle, stanice u primarnoj kulturi vrlo nalikuju roditeljskom tkivu i, prema tome, biološki odgovor može biti bliži in vivo situaciji nego reakciji sekundarne stanične kulture.

Sekundarna kultura stanica: Sekundarna stanična kultura potječe iz primarne stanične kulture. Iako subkultiviranje produžava životni vijek stanica, postoji mogućnost da se nakon nekoliko faza stanice mogu transformirati ili izgubiti kontrolu da se ne podijele više od određenog vremena. To bi moglo biti zbog mutacija ili genetskih promjena u primarnim stanicama tijekom subkultiviranja. Na primjer, neki se mikroorganizmi prilagođavaju uvjetima kulture, što se uglavnom razlikuje od njihova prirodnog okruženja promjenom njihove biologije.

Proces kultiviranja - dobivanje stanica

Primarna kultura stanica: U primarnoj staničnoj kulturi životinjsko ili biljno tkivo proći će faze ispiranja, sekcije i mehaničke ili enzimske razgradnje. Razdvojeno tkivo sadrži niz različitih tipova stanica, a ovo može zahtijevati usvajanje tehnike razdvajanja kako bi se izolirale stanice koje su zanimljive.

Sekundarna kultura stanica: U kulturi sekundarnih ćelija, ako je primarna kultura adhezivna kultura, prvi korak je odvajanje stanica iz veziva (površina posude za kulturu) mehaničkim ili enzimatskim sredstvima. Zatim se stanice moraju odvojiti jedna od druge kako bi tvorile jednu ćelijsku suspenziju.

Broj ćelija u kulturi

Primarna kultura stanica: Nije poželjno da postoji apsolutna jednostanična suspenzija, jer mnoge primarne stanice bolje preživljavaju u malim klasterima.

Sekundarna kultura stanica: Dovoljno je stvoriti jednu ćelijsku suspenziju.

Životni vijek kulture

Primarna kultura stanica: Primarne stanične kulture imaju ograničen životni vijek. Kao što je gore objašnjeno, to je zbog toga što rast stanica iscrpljuje supstrat i hranjive tvari i dovodi do nakupljanja toksičnih metabolita. Kao rezultat toga, postepeno opada stopa rasta stanica, što dovodi do smrti stanica.

Sekundarna kultura stanica: Sekundarna stanična kultura produžuje životni vijek stanica. Periodično subkultiviranje može stvoriti besmrtne stanice transformacijom ili genetskom izmjenom primarnih stanica.

Rizik od kontaminacije

Primarna kultura stanica: Primarne ćelijske kulture teže je brinuti. Općenito, kulture primarnih stanica trebaju bogatu mješavinu aminokiselina, mikronutrijenata, određenih hormona i faktora rasta. Kao rezultat toga, rizik od kontaminacije u kulturama primarnih stanica je veći od sekundarnih staničnih kultura.

Sekundarna kultura stanica: Kulture sekundarnih stanica su relativno jednostavne za održavanje, a rizik od kontaminacije je niži od primarnih staničnih kultura.

U ovom smo članku pokušali razumjeti pojmove primarna stanična kultura i kultura sekundarnih stanica, praćena usporedbom kako bismo istakli ključne razlike među njima. Osnovna razlika leži u tome kako stanice dobivaju iz kulture; stanice za primarnu staničnu kulturu dobivaju se izravno iz životinjskog ili biljnog tkiva, dok se stanice za sekundarnu staničnu kulturu dobivaju iz već utvrđene primarne kulture.

Reference: Osnove stanične kulture - priručnik Invitrogen i Gibco Freshney, R. I. (2006). Osnovna načela stanične kulture. Centar za onkologiju i primijenjenu farmakologiju.   Ljubaznošću slike: "Stanična kultura" Umberta Salvagnina (CC BY 2.0) putem Flickr-a