Sự khác biệt giữa nuôi cấy tế bào sơ cấp và thứ cấp

Sự khác biệt chính - Văn hóa tế bào sơ cấp và thứ cấp
 

Trước khi thảo luận về sự khác biệt giữa nuôi cấy tế bào sơ cấp và thứ cấp, trước tiên chúng ta hãy xác định ngắn gọn văn hóa tế bào là gì. Nuôi cấy tế bào là quá trình loại bỏ tế bào khỏi động vật hoặc thực vật và sự phát triển tiếp theo trong môi trường được kiểm soát nhân tạo. Các tế bào có thể được loại bỏ trực tiếp từ mô và phân tách bằng phương pháp enzyme hoặc cơ học hoặc có thể được lấy từ một nền văn hóa đã được thiết lập. Sự khác biệt chính giữa nuôi cấy tế bào sơ cấp và thứ cấp là tế bào nuôi cấy tế bào sơ cấp được lấy trực tiếp từ mô động vật hoặc thực vật, trong khi các tế bào cho nuôi cấy tế bào thứ cấp được lấy từ một nền văn hóa sơ cấp đã được thiết lập. Do đó, văn hóa thứ cấp là một nền văn hóa mới bắt nguồn từ văn hóa sơ cấp.

Chúng ta hãy tìm hiểu sâu hơn về ý nghĩa của nuôi cấy tế bào sơ cấp và thứ cấp để phân biệt chúng tốt hơn.

Nuôi cấy tế bào sơ cấp là gì?

Nuôi cấy tế bào sơ cấp là sự phân tách tế bào từ động vật hoặc mô thực vật của cha mẹ thông qua các biện pháp enzyme hoặc cơ học và duy trì sự phát triển của tế bào trong chất nền phù hợp trong các vật chứa bằng thủy tinh hoặc nhựa trong điều kiện môi trường được kiểm soát. Các tế bào trong nuôi cấy sơ cấp có cùng kiểu nhân (số lượng và sự xuất hiện của nhiễm sắc thể trong nhân của một tế bào nhân chuẩn) như các tế bào trong mô ban đầu. Nuôi cấy tế bào sơ cấp có thể được phân loại thành hai dựa trên loại tế bào được sử dụng trong nuôi cấy.

• Neo phụ thuộc hoặc tế bào tuân thủ - Những tế bào này yêu cầu một tệp đính kèm để phát triển. Các tế bào kết dính thường có nguồn gốc từ các mô của các cơ quan, ví dụ từ thận, nơi các tế bào bất động và được nhúng trong mô liên kết.

• Các tế bào độc lập hoặc đình chỉ của Neo - Các tế bào này không yêu cầu một tệp đính kèm để phát triển. Nói cách khác, các tế bào này không bám vào bề mặt của bình nuôi cấy. Tất cả nuôi cấy huyền phù có nguồn gốc từ các tế bào của hệ thống máu; ví dụ, tế bào lympho bạch cầu bị đình chỉ trong huyết tương.

Các tế bào có nguồn gốc từ các nền văn hóa chính có tuổi thọ hạn chế. Các tế bào không thể được tổ chức vô thời hạn vì một số lý do. Tăng số lượng tế bào trong nuôi cấy sơ cấp sẽ dẫn đến cạn kiệt chất nền và chất dinh dưỡng. Ngoài ra, hoạt động của tế bào sẽ tăng dần mức độ các chất chuyển hóa độc hại trong nuôi cấy ức chế sự phát triển của tế bào.

Ở giai đoạn này, một văn hóa thứ cấp hoặc văn hóa nhóm phải được thực hiện để đảm bảo sự phát triển tế bào liên tục.

Nuôi cấy tế bào thứ cấp là gì?

Như đã mô tả ở trên, khi các tế bào trong môi trường nuôi cấy chiếm tất cả các chất nền có sẵn hoặc khi các tế bào trong môi trường nuôi cấy vượt quá khả năng của môi trường để hỗ trợ sự tăng trưởng hơn nữa, sự tăng sinh tế bào bắt đầu giảm hoặc chấm dứt hoàn toàn. Để duy trì mật độ tế bào tối ưu cho sự tăng trưởng liên tục và để kích thích sự tăng sinh hơn nữa, nuôi cấy sơ cấp phải được nuôi cấy. Quá trình này được gọi là nuôi cấy tế bào thứ cấp.

Trong quá trình nuôi cấy tế bào thứ cấp, các tế bào từ nuôi cấy sơ cấp được chuyển sang một tàu mới với môi trường phát triển mới. Quá trình này bao gồm loại bỏ các phương tiện tăng trưởng trước đó và phân tách các tế bào dính vào các nền văn hóa chính tuân thủ. Nuôi cấy tế bào thứ cấp được định kỳ cần thiết để cung cấp cho tế bào không gian phát triển và chất dinh dưỡng tươi, do đó, kéo dài tuổi thọ của tế bào và mở rộng một số tế bào trong nuôi cấy.

Nuôi cấy thứ cấp một thể tích nhất định của nuôi cấy sơ cấp thành một thể tích môi trường sinh trưởng tươi tương đương cho phép duy trì lâu dài các dòng tế bào. Nuôi cấy thứ cấp vào một thể tích lớn hơn của môi trường sinh trưởng tươi được thực hiện để tăng số lượng tế bào, ví dụ như trong các quy trình công nghiệp hoặc thí nghiệm khoa học.

Sự khác biệt giữa nuôi cấy tế bào sơ cấp và nuôi cấy tế bào thứ cấp là gì?

Vì hiện tại chúng tôi đã hiểu hai thuật ngữ một cách riêng biệt, chúng tôi sẽ so sánh hai thuật ngữ này để tìm ra sự khác biệt khác giữa chúng..

Khi nào nên sử dụng nuôi cấy tế bào sơ cấp và / hoặc thứ cấp

Điều này phụ thuộc vào những gì bạn muốn tìm hiểu và loại thử nghiệm bạn thực hiện.

Nuôi cấy tế bào sơ cấp: Đây là quá trình được sử dụng để nuôi cấy tế bào từ mô của cha mẹ. Các tế bào trong nuôi cấy sơ cấp sẽ có tuổi thọ hữu hạn do cạn kiệt chất nền và chất dinh dưỡng và tích tụ độc tố, với sự gia tăng dân số. Nuôi cấy sơ cấp, mặc dù các kỹ thuật phân tách được sử dụng trong quá trình phân lập, có thể chứa một số loại tế bào. Tuy nhiên, điều này có thể không phải là vấn đề trong tất cả các loại thí nghiệm và trong những trường hợp như vậy chỉ có thể sử dụng văn hóa chính.

Nuôi cấy tế bào thứ cấp:  Thông thường, số lượng tế bào thu được từ nuôi cấy sơ cấp là không đủ trong các thí nghiệm. Nuôi cấy tế bào thứ cấp mang lại cơ hội mở rộng quần thể tế bào và cũng kéo dài tuổi thọ. Nó cho phép lựa chọn thêm các tế bào với việc sử dụng một môi trường chọn lọc và cho phép sự đồng nhất về kiểu gen và kiểu hình trong quần thể. Quá trình này được sử dụng để tạo ra các nền văn hóa sao chép để mô tả, bảo tồn và thử nghiệm cơ bản.

Tương tự như mô của cha mẹ

Nuôi cấy tế bào sơ cấp: Các tế bào nuôi cấy tế bào sơ cấp được lấy trực tiếp từ mô động vật hoặc thực vật. Do đó, các tế bào trong nuôi cấy sơ cấp gần giống với mô của bố mẹ và do đó, phản ứng sinh học có thể gần với tình trạng in vivo hơn so với nuôi cấy tế bào thứ cấp.

Nuôi cấy tế bào thứ cấp: Nuôi cấy tế bào thứ cấp bắt nguồn từ nuôi cấy tế bào sơ cấp. Mặc dù nuôi cấy phụ kéo dài tuổi thọ của các tế bào, có khả năng sau một vài giai đoạn, các tế bào có thể bị biến đổi hoặc có thể mất kiểm soát không phân chia nhiều hơn một số lần nhất định. Điều này có thể là do đột biến hoặc thay đổi di truyền trong các tế bào sơ cấp trong quá trình nuôi cấy phụ. Ví dụ, một số vi sinh vật có xu hướng thích nghi với điều kiện nuôi cấy, hầu hết khác với môi trường tự nhiên của chúng, bằng cách thay đổi sinh học của chúng.

Quá trình nuôi cấy - Lấy tế bào

Nuôi cấy tế bào sơ cấp: Trong nuôi cấy tế bào sơ cấp, mô động vật hoặc thực vật sẽ trải qua các giai đoạn súc rửa, phân tích và phân tổ cơ học hoặc enzyme. Mô tách rời sẽ chứa nhiều loại tế bào khác nhau và điều này có thể yêu cầu áp dụng kỹ thuật phân tách để cô lập các tế bào quan tâm.

Nuôi cấy tế bào thứ cấp: Trong nuôi cấy tế bào thứ cấp, nếu nuôi cấy sơ cấp là nuôi cấy tuân thủ, bước đầu tiên là tách tế bào khỏi phần đính kèm (bề mặt của bình nuôi cấy) bằng phương pháp cơ học hoặc enzyme. Sau đó, các tế bào phải được tách ra khỏi nhau để tạo thành một huyền phù tế bào.

Số lượng tế bào trong văn hóa

Nuôi cấy tế bào sơ cấp: Không mong muốn có một tế bào đơn tuyệt đối, vì nhiều tế bào chính tồn tại tốt hơn trong các cụm nhỏ.

Nuôi cấy tế bào thứ cấp: Nó là đủ để tạo ra một đình chỉ tế bào.

Đời sống văn hóa

Nuôi cấy tế bào sơ cấp: Nuôi cấy tế bào sơ cấp có tuổi thọ hữu hạn. Như đã giải thích ở trên, điều này là do sự tăng trưởng của các tế bào làm cạn kiệt chất nền và chất dinh dưỡng và dẫn đến sự tích tụ các chất chuyển hóa độc hại. Kết quả là, dần dần tốc độ tăng trưởng của các tế bào giảm xuống, dẫn đến cái chết của các tế bào.

Nuôi cấy tế bào thứ cấp: Nuôi cấy tế bào thứ cấp kéo dài tuổi thọ của tế bào. Nuôi cấy phụ định kỳ có thể tạo ra các tế bào bất tử thông qua biến đổi hoặc biến đổi gen của các tế bào sơ cấp.

Nguy cơ ô nhiễm

Nuôi cấy tế bào sơ cấp: Nuôi cấy tế bào sơ cấp là khó khăn hơn để chăm sóc. Thông thường, nuôi cấy tế bào sơ cấp cần một hỗn hợp phong phú các axit amin, vi chất dinh dưỡng, một số hormone và các yếu tố tăng trưởng. Kết quả là, nguy cơ ô nhiễm trong nuôi cấy tế bào sơ cấp cao hơn so với nuôi cấy tế bào thứ cấp.

Nuôi cấy tế bào thứ cấp: Nuôi cấy tế bào thứ cấp tương đối dễ bảo trì và nguy cơ ô nhiễm thấp hơn so với nuôi cấy tế bào sơ cấp.

Trong bài viết này, chúng tôi đã cố gắng tìm hiểu các thuật ngữ nuôi cấy tế bào sơ cấp và nuôi cấy tế bào thứ cấp sau đó là so sánh để làm nổi bật sự khác biệt chính giữa chúng. Sự khác biệt cơ bản nằm ở cách các tế bào bắt nguồn từ nuôi cấy; các tế bào nuôi cấy tế bào sơ cấp được lấy trực tiếp từ mô động vật hoặc thực vật, trong khi các tế bào nuôi cấy tế bào thứ cấp được lấy từ nuôi cấy sơ cấp đã được thiết lập.

Người giới thiệu: Khái niệm cơ bản về nuôi cấy tế bào - Cẩm nang của Invitrogen và Gibco Freshney, R. I. (2006). Nguyên tắc cơ bản của nuôi cấy tế bào. Trung tâm Ung bướu và Dược học ứng dụng.   Hình ảnh lịch sự: Văn hóa tế bào trong văn phòng của Umberto Salvagnin (CC BY 2.0) qua Flickr