Maklumat

Asal istilah 'pertemuan' dalam kultur sel


Sejak saya melakukan kultur sel, kata confluency telah digunakan untuk menggambarkan peratusan pertumbuhan sel atau kawasan yang diliputi oleh mereka. Walau bagaimanapun, tiada kamus yang saya temui menggunakan perkataan ini. Saya tertanya-tanya apakah ada yang dapat dengan pasti menyatakan dari mana asal makna atau bagaimana pergaulan itu bermula, dan benar-benar maksudnya. Saya tidak percaya saya boleh menyiarkannya di Laman web ini kerana perkataan itu tidak mempunyai makna yang serupa dalam kamus. Kultur sel adalah bahagian yang tidak terpisahkan dari biologi sel, penyelidikan perubatan dan pembuatan biologi. Dan istilah ini adalah bahagian yang tidak terpisahkan dari kultur sel. Saya terkejut kerana tidak dapat mengesahkan maknanya dengan pasti.


Selain penjelasan etimologi yang diberikan oleh @aandreev, dalam kultur sel istilah ini biasanya digunakan untuk menggambarkan kepadatan sel yang melekat dan ia digunakan sebagai ukuran percambahan mereka. Biasanya digabungkan dengan peratusan yang dianggarkan (atau dikira), sehingga 10% pertemuan bermaksud 10% permukaan pinggan atau termos yang digunakan ditutup dengan sel, 100% bermaksud keseluruhannya ditutup. Sel tumbuh dua dimensi pada permukaan termos dalam kes ini. Gambar di bawah (dari sini) menggambarkan tahap pertemuan yang berbeza:

Tahap pertemuan adalah penting kerana sel mengubah pertumbuhannya dengan kepadatan yang berubah. Sel berketumpatan rendah (10-20%) biasanya tumbuh lebih perlahan daripada 50% sel berpasangan. Sekiranya plat lengkap tumbuh oleh sel, mereka cenderung tumbuh lebih perlahan lagi. Ini mempengaruhi program genetik mereka, tingkah laku dalam eksperimen dan transeksi.

Seperti yang dijelaskan oleh @Roland, adalah mustahak untuk mengatakan bahawa kekeliruan bukanlah ukuran yang sukar, melainkan anggaran kepadatan sel. Orang yang berbeza akan mendapat anggaran yang berbeza, tetapi trennya harus sama.


con- (com-) adalah awalan yang biasanya bermaksud "kebersamaan", bergabung. Kelancaran / kefasihan akar berasal dari bahasa latin fasih, untuk mengalir.

Sumber: Definisi Google untuk kon- dan kefasihan (maklumat dikumpulkan dari OUP).


Perkataan itu pertemuan adalah varian perkataan pertemuan, walaupun varian ini hanya muncul dengan kekerapan dalam konteks kultur sel [1]. Perkataan itu pertemuan itu sendiri muncul pada abad kelima belas dan berasal dari Latin Akhir confluentia bermaksud "mengalir bersama" [2]. Dalam bahasa Inggeris pada mulanya digunakan untuk mengalir bersama dua atau lebih aliran, tetapi memperoleh banyak makna yang lebih kiasan [3].

Perkataan itu pertemuan (tetapi jarang pertemuan) berlaku dalam pelbagai konteks biologi pada separuh pertama abad kedua puluh [4], tetapi contoh pertama yang dapat saya temui berkaitan dengan kultur sel monolayer adalah pada tahun 1961 [5], walaupun istilah berpasangan muncul pada tahun 1950-an [6]. Borang pertemuan nampaknya telah muncul pada waktu yang hampir sama pertemuan [7]. Sejak tahun 1960-an kedua bentuk telah digunakan oleh pengarang yang berbeza, pada masa ini dengan frekuensi yang setanding [8]. Beberapa pengarang menggunakan satu atau yang lain secara eksklusif, yang lain menggunakan pertemuan semasa menunjukkan sebutan peratusan dan pertemuan untuk menunjukkan konsep mutlak - atau begitu juga sebaliknya [9].

Sebabnya pertemuan tidak ditakrifkan dalam kamus umum (atau bahkan di Kamus Biologi Oxford [10]) hanya dapat disangka. Tak satu pun kamus dalam talian yang saya rujuk [11] memberikan penggunaan kultur sel sebagai contoh pertemuan, menunjukkan bahawa penggunaannya kurang kerap daripada dalam konteks teknikal lain, di mana maknanya serupa. Dengan penggunaan ini pertemuan tidak dianggap layak untuk menyebut secara berasingan (tanpa mengira kepentingan atau kultur sel) maka keperluan untuk menentukan bentuk alternatif tidak akan timbul.

Perlu ditambah bahawa ada di sana adalah a Wikipedia kemasukan untuk pertemuan [12] tetapi, walaupun tajuknya, ini menggunakan istilah pertemuan dalam takrifnya:

"Dalam biologi kultur sel, pertemuan merujuk kepada peratusan permukaan hidangan kultur yang dilindungi oleh sel-sel yang melekat. Contohnya, 50 peratus pertemuan bermaksud kira-kira separuh permukaan ditutup, sementara 100 peratus pertemuan bermaksud permukaan ditutup sepenuhnya oleh sel, dan tidak ada lagi ruang yang tersisa untuk sel tumbuh sebagai monolayer. "

Catatan

[1] Hit yang dilaporkan oleh ngram Buku Google untuk perkataan tersebut pertemuan antara tahun 1800 dan 1954 dianalisis secara individu, kerana hasil jurnal dari ngrams sering kali mempunyai tarikh yang salah. Terdapat satu contoh (1829) kejadiannya sebelum 1900, dan 13 sebelum 1950, kira-kira separuh berkaitan dengan vaksin atau fenomena biologi.

[2] Etimologi pertemuan yang diberikan dalam kamus etimologi dalam talian adalah: awal 15c., "aliran bersama, terutama dari dua atau lebih aliran," dari Latin Akhir confluentia, dari bahasa Latin confluentem (nominatif berpasangan, hadir peserta dari pertemuan "Untuk mengalir bersama," dari bentuk asimilasi com "Bersama, bersama" (lihat con-) + fasih "Mengalir" (lihat lancar). Saya akan menekankan bahawa kata pertemuan adalah tidak sebatian yang terbentuk dalam bahasa Inggeris dengan menambahkan awalan pada kata lancar, tetapi berasal dari kata majmuk, confluentia, sudah berkembang dalam bahasa Latin Akhir (iaitu pada abad keenam).

[3] Kamus Bahasa Inggeris Oxford memetik contoh awal pemanjangan makna kata pertemuan (1606) sebagai "Dalam ini pertemuan begitu banyak kejayaan yang sejahtera ”. Berbagai contoh, yang muncul dari bidang politik, falsafah dan matematik, dapat ditemukan di kamus Cambridge dalam talian untuk definisi kedua mengenai pertemuan, "Keadaan di mana dua perkara bergabung atau bersatu".

[4] Ini dapat dilihat dengan mengunjungi laman web beberapa jurnal biologi yang lebih tua (mis. Jurnal Institut Kanser Nasional atau Jurnal Perubatan Eksperimen) dan mencari perkataan pertemuan.

[5] 1961 Buku Tahunan Carnegie Institute of Washington (hlm.66).

[6] Contohnya W.R.Earle (dari salin Earle) menggunakannya dalam makalah mengenai pertumbuhan fibroblas pada tahun 1951, dan T.T.Puck (dari salin Puck) menggunakannya dalam artikel tahun 1958 di Pengalaman. Penggunaan lebih awal dari berpasangan (juga berasal dari abad ke-15) berkaitan dengan budaya monolayer menunjukkan bahawa perkataan pertemuan, bukannya menjadi rasuah pertemuan, mungkin terbentuk dari kata sifat - mungkin dalam ketidaktahuan bahawa bentuk kata nama sudah ada.

[7] Königsberg et al. (1960) J. Biochem. Biophys. Cytol. 8 333-343.

[8] Nampaknya terdapat pembahagian pada awalnya. Di AS, Harry Eagle dan Renato Dulbecco menggunakan istilah tersebut pertemuan, sedangkan Howard Green dan George Todaro menggunakan pertemuan. Apa yang boleh disebut sebagai sekolah Glasgow selalu digunakan pertemuan: John Paul) di Beatson Institute dan pelajarnya Ian Freshney, kedua-dua pengarang buku berpengaruh mengenai budaya sel. Kekerapan penggunaan yang lebih baru dapat dinilai dari Google ngram untuk "confluence sel v. Confluency sel".

[9] Mencari pertemuan dalam Jurnal Sains Sel dan memeriksa isu-isu terkini membawa hasil untuk kedua-duanya pertemuan dan pertemuan. Kertas terbaru ini menggunakan pertemuan secara eksklusif baik sebagai konsep mutlak dan sebagai peratusan, sedangkan makalah terbaru ini, misalnya, menggunakan pertemuan secara eksklusif dalam deria mutlak dan berangka. Makalah lain merujuk kepada pertemuan, tetapi hingga 70% pertemuan, tetapi sebaliknya terdapat dalam makalah ini yang merujuk kepada pertemuan, tetapi 70-80% pertemuan. Beberapa makalah - cth. ini bergantian secara rawak. Penyunting jurnal itu jelas tidak peduli.

[10] Kamus Biologi Oxford tidak ada antara entri untuk Kon dan confocal.

[11] Collins, Dewan, Cambridge, Lexico atau Merriam-Webster.

[12] Wikipedia kemasukan untuk pertemuan.


Budaya Tisu: Definisi, Sejarah dan Kepentingan

Kultur tisu adalah kaedah & # 8216in vitro & # 8217 kultur sel tumbuhan atau haiwan, tisu atau organ & # 8211 pada medium nutrien dalam keadaan aseptik biasanya dalam bekas kaca. Budaya tisu kadang-kadang disebut sebagai & # 8216 budaya steril & # 8217 atau & # 8216in vitro & # 8217 budaya. Dengan teknik ini sel-sel hidup dapat dipelihara di luar badan organisma untuk jangka masa yang panjang.

Menurut Street (& # 821777) kultur tisu merujuk kepada kultur multiselular dengan kesinambungan protoplasma antara sel dan tumbuh di medium pejal atau dihantarkan ke substratum dan disuburkan oleh media cair.

Dengan kultur tisu tumbuhan, tumbuh-tumbuhan baru dapat ditanam dalam medium buatan dari bahagian tanaman yang sangat kecil, seperti ujung tunas, ujung akar, kalus, biji, embrio, serbuk sari, ovula atau bahkan satu sel, sama ada tisu kultur berkembang menjadi tumbuhan atau tumbuh tidak teratur bergantung pada potensi genetik tisu dan persekitaran kimia dan fizikal.

Menurut bahagian yang digunakan untuk kultur budaya tanaman aseptik mungkin terdiri daripada jenis ikutan & pemalu:

(a) Sekiranya anak benih dibiakkan ia disebut kultur tanaman.

(b) Apabila embrio dibiakkan, ia dikenali sebagai kultur embrio.

(c) Jika organ tanaman, seperti, ujung pucuk, ujung akar, primordia daun, primordia bunga atau buah yang belum matang dikultur, itu disebut kultur organ.

(d) Kultur tisu yang tidak tersusun dari percambahan sel segmen organ tumbuhan disebut kultur kalus. Proliferasi sel terbentuk di eksplan kerana kecederaan yang disebabkan oleh eksisi.

(e) Apabila agregat sel tunggal atau sel kecil dalam keadaan tersebar dikultur, ia disebut kultur suspensi sel. Ia juga dikenali sebagai kultur sel.

Budaya sel tunggal kadang-kadang disebut pengklonan sel tunggal. Bahagian tanaman untuk memulakan kultur disebut eksplan. Budaya yang berasal dari satu eksplan disebut klon. Untuk mengekalkan budaya untuk jangka masa yang lebih lama, budaya saya & shydium diubah dari semasa ke semasa.

Proses ini akan membuang bahan-bahan perkumuhan berbahaya yang terkumpul akibat metabolisme. Dengan memindahkan fragmen budaya induk ke subkultur medium baru dilakukan. Serpihan seperti itu disebut inokulum.

Sejarah Budaya Tisu:

Pada tahun 1832 Theodor Schwann mengatakan bahawa sel dapat dikultur di luar badan organisma jika disediakan dengan keadaan luaran yang tepat. Pada tahun 1835 Wilhelm Roux membiakkan sel embrio ayam dalam larutan garam. Reichinger (1839) mengatakan bahawa serpihan yang lebih tebal daripada 1.5 mm mampu tumbuh tetapi serpihan di bawah had ini gagal tumbuh. Dia tidak menggunakan nutrien dalam percubaannya.

Arnold (1885) dan Jolly (1903) memerhatikan pertumbuhan dan pembahagian sel sel leukosit salamander dalam kultur. Pada tahun 1907 ahli zoologi Amerika Ross Granville Harrison berjaya membiakkan sel-sel saraf katak dalam getah bening padat. Harrison dikenali sebagai bapa kultur tisu.

M.J. Burrows (1910) membiakkan tisu embrio ayam dalam plasma. Sel mamalia pertama kali dikultur oleh Alexis Carrel. Dengan subkultur berulang, dia dapat membiakkan tisu selama 34 tahun. Pembudayaan organ pertama kali dilakukan oleh D.H. Fell (1929) di England. Dia menggunakan plasma padat dan ekstrak embrio sebagai medium nutrien.

Sejarah Budaya Tisu Tumbuhan:

Ahli botani Jerman, Gottlieb Haberlandt pertama kali berusaha membudayakan tisu tanaman & # 8216in vitro & # 8217. Dia memulakan kerjanya pada tahun 1898. Dia menggunakan sel-sel dari tisu daun palisade, sel-sel dari pith, epidermis dan rambut epidermis dari pelbagai tumbuhan untuk kultur dalam media-yang mengandungi larutan Knop & # 8217s, aspergine, peptone dan sukrosa.

Sel-sel yang dikultur telah bertahan selama beberapa bulan tetapi sel-sel tersebut gagal berkembang biak.

Ini mungkin disebabkan oleh:

(a) Penggunaan media yang sangat sederhana,

(b) Kultur sel yang sangat berbeza dan

(c) Teknikal & pemakaian aseptik tidak digunakan.

Dalam eksperimen serupa oleh beberapa sel pekerja kemudian tetap hidup untuk jangka masa yang panjang tetapi mereka gagal dibahagikan.

Pembudayaan tisu meristematik dimulakan pada awal abad ke-20. Petua akar terpencil pertama kali dikultur oleh Robbin pada tahun 1922. Bekerja secara bebas Kotte (& # 821722) juga membuat pemerhatian serupa. Robbin dan Maneval (& # 821723) memupuk akar dan mengekalkan budaya selama 20 minggu dengan subkultur.

Pada tahun 1934 Putih mula-mula berjaya mengusahakan akar tomato terpencil dalam sukrosa sederhana & bersinar, garam besi anorganik, tiamin, glisin, piridoksin dan asid nikotinik dan lain-lain. Gautheret (& # 821734) menyatakan bahawa kambium kambium dari Salix capraea, Populus nigra dll terus berkembang selama beberapa bulan dalam keadaan aseptik. Dia kemudian (& # 821737, & # 821738) menggunakan medium yang ditambah dengan B-vitamin dan IAA.

Pada tahun 1937 White menyedari pentingnya vitamin B untuk pertumbuhan kultur akar. Pergi dan Thimann (& # 821737) menemui pentingnya auxin (IAA). Nobecourt (& # 821737, & # 821738) memperoleh beberapa pertumbuhan dalam budaya eksplan akar lobak merah. Dia juga menyatakan pembezaan akar dalam kultur tisu. Pada tahun 1938 tisu-tisu tumor hibrida tembakau berjaya dikultur.

Pada tahun 1939 bekerja secara bebas tiga saintis, White di Amerika Syarikat dan Nobecourt dan Gautheret di Perancis berjaya menanam tisu kalus pada medium sintetik secara berterusan. Gautheret (& # 821739) mengatakan bahawa kultur wortel memerlukan penyelesaian Knop & # 8217s ditambah dengan campuran garam Bertholots & # 8217, glukosa, gelatin, sistein HC1 dan IAA.

Putih (& # 821739a) dalam kultur tisu prambambial dari batang muda hibrida Nicotiana glauca × N. langsdorfii mencatat pertumbuhan yang tidak terhad dan tidak dibezakan. Dia menunjukkan bahawa tisu ini dapat berulang kali dikultur. Putih (& # 821739b) mencatatkan perkembangan tunas berdaun dalam kultur tisu hibrida N. glauca × N.langsdorfii dalam medium nutrien.

Tisu dari pelbagai tanaman kemudiannya dikultur. Telah diperhatikan bahawa budaya yang lebih tua menunjukkan peningkatan tahap organisasi. Peranan vitamin dalam pertumbuhan tanaman juga diakui. Wetmore dan Wardlaw (& # 821751) berjaya mengusahakan petua pucat pteridophytes (Selaginella, Equisetum dan pakis).

Tisu Sequoia semipervirens dikultur oleh Ball (& # 821755). Pollens of Taxus dan Ginkgo biloba dikultur oleh Tulecke (& # 821759). Tisu konifer berjaya dikultur oleh Harvey dan Grasham (& # 821769).

Dari kajian kultur tisu maklumat penting mengenai hubungan pucuk akar dapat diperoleh. Beberapa saintis melaporkan mengenai faktor-faktor yang mengawal pembezaan tisu vaskular dari kajian kultur tisu.

Van Oberbeck (& ​​# 821741) embrio kultur Datura pada medium yang ditambah dengan santan. Kepentingan santan dan 2-4D sebagai nutrien telah dikenali. Pro perangsang & rasa santan disebabkan oleh kehadiran zeatin.

Faktor pembahagian sel yang kuat didapati kinetin, yang merupakan 6 furfurylaminopurine. Sitokinin adalah sebatian amino-purin 6-pengganti, yang dapat merangsang pembelahan sel dalam kultur tisu tumbuhan. Tisu monokot berjaya dikultur pada medium yang mengandungi santan.

Kultur kalus Tagetus erecta dan Nicotiana tabacum pada medium kultur cair apabila diaduk pada pengocok menghasilkan penggantungan sel tunggal atau agregat sel (Muir & # 821753). Suspensi sel seperti itu dapat dikultur.

Kajian mengenai suspensi sel & shyture dilakukan oleh Muir, Hildebrandt dan Riker (& # 821754), Street, Shigomura (& # 821757), Torrey dan Reinert (& # 821761), Reinert dan Markel (& # 821762). Muir (& # 821753) mengembangkan teknik perawat rakit kertas untuk kultur sel tunggal.

Dalam kaedah ini sel tunggal terpencil diletakkan di atas kertas turas persegi, diletakkan di atas tisu perawat aktif, yang membekalkan nutrien yang diperlukan kepada sel tunggal yang tumbuh. Dalam kaedah lain sel-sel digantung pada penurunan han & shyging di ruang mikro.

Bergman (& # 821760) bekerja dengan budaya penggantungan Nicotiana tabacum var. sansum dan Phaseolus vulgaris var. 'Batang emas awal & # 8217 mengembangkan teknik penyaduran agar pengklonan sel tunggal. Dalam ini, pecahan sel tunggal me & shythod dipisahkan dengan penapisan, dicampurkan dengan agar-agar hangat dan kemudian disalut dalam petridish dalam lapisan nipis.

Melchers dan Bergmann (& # 821759) menyatakan bahawa setelah beberapa budaya penembakan haploid Antirrhinum majus terdapat peningkatan ploidy. Ball (& # 821746) menyatakan kemungkinan pertumbuhan semula keseluruhan tanaman dalam budaya ujung tunas tanaman angiospermik. Wetmore dan Wardlaw (& # 821751), Morel (& # 821760) memperoleh keseluruhan tanaman dari kultur apis tunas yang mempunyai 1 atau 2 daun primordia. Morel (& # 821764) menggunakan kaedah ini untuk budaya anggrek.

Sel yang dapat berkembang menjadi keseluruhan organisme dengan regenerasi disebut sel to & shytipotent. Istilah ini diciptakan oleh Morgan pada tahun 1901. Menurut White (& # 821754) jika semua sel organisma multiselular bersifat totipoten, maka sel-sel tersebut dalam keadaan terpencil & kekuatan kembali memperoleh daya pemisah mereka dan dapat menghasilkan keseluruhan tanaman. Dalam organisma keupayaan ini tetap ditindas.

Telah dinyatakan bahawa sel tunggal mampu menghasilkan tanaman baru. Dari debunga dan kultur anter embrio haploid diperolehi. Kaedah budaya mikrospora Nicotiana dan Datura dikembangkan oleh Nitsch (& # 821774, & # 821777). Dia dapat menggandakan bilangan kromosom dan memperoleh tanaman diploid homozigot.

Dari budaya anter tembakau Bourgin dan Nitsch (& # 821767), Nakata dan Tanaka (& # 821768) memperoleh tisu haploid dan embriooid haploid.

Cocking (& # 821760) mencatatkan pelepasan protoplas dari sel hujung akar dengan menggunakan selulase kulat dalam sukrosa 0.6M. Dia mampu membiakkan protoplas terpencil, yang menjana semula dinding sel baru dan menghasilkan koloni sel dan akhirnya plantlet.

Dalam banyak kultur suspensi tumbuhan, protoplas sel berjaya dilepaskan. Teknik kultur tisu tumbuhan digunakan untuk kajian fisiologi tumor.

Putih dan Coklat (& # 821742) mampu membiakkan tumor hempedu bebas bakteria. Dalam Scorzonera hispanica Gautheret (& # 821746) menyatakan bahawa kultur kalus yang pada awalnya memerlukan auxin, menghasilkan beberapa percambahan yang dapat tumbuh dalam medium kekurangan auxin.

Perubahan yang diwariskan dan dialami yang berlaku dalam keperluan pemakanan (terutama yang melibatkan auksin) sel-sel kultur disebut habituasi. Budaya pembiasaan auksin tidak memerlukan bekalan auxin eksogen (Butcher & # 821777). Butcher menyatakan (& # 821777) bahawa apabila tisu pembiasaan auksin dan sitokinin dicantumkan ke dalam tanaman yang sihat, tumor akan dihasilkan.

Tumbuhan bebas patogen dapat diperoleh dengan mengusahakan meristem & # 8217 apikal.

Pada akhir 70 & # 8217-an terbukti bahawa teknik kultur tisu tumbuhan dapat berjaya digunakan dalam berbagai bidang pertanian, seperti, penghasilan kultur bebas patogen, penyediaan produk sekunder, penyebaran klonal, kultur mutan, pembiakan haploid dan kejuruteraan genetik.

Dengan kultur tisu, kultur bebas patogen telah dihasilkan. Teknik ini sangat penting untuk penyelidikan patologi tumbuhan. Protoplas dalam budaya digunakan untuk jangkitan virus dan kajian biokimia.

Dari produk penggantungan produk sekunder boleh disintesis dalam jumlah besar. Sebilangan bahan tersebut adalah enzim, vitamin, perisa makanan, pemanis, alkaloid anti-tu & shymour dan racun serangga. Di Jepun & budaya # 8216in vitro & # 8217 telah dicapai di peringkat industri.

Penyebaran klk anggrek dan beberapa tanaman hiasan dan ekonomi lain telah dicapai oleh budaya & # 8216in vitro & # 8217. Penyebaran klonal kentang telah dicapai dengan membiakkan protoplas sel daun. Dengan menggunakan mutagens dalam kultur diikuti dengan seleksi tanaman mutan yang tahan penyakit atau tahan tekanan telah dihasilkan kembali.

Dengan pembiakan haploid beberapa kultivar dihasilkan. Hibrida spesies yang berkaitan tetapi tidak sesuai dengan seksual telah dihasilkan oleh peleburan protoplas. Dengan teknik ini hibrid antara kentang dan tomato telah dihasilkan. Dengan penyatuan sel terpencil dari dua spesies tumbuhan tembakau hibrid yang berbeza dihasilkan.

Tempoh dormansi benih dapat dipendekkan dengan mengecangkan biji dan membiakkan embrio pada medium buatan (kultur embrio). Embrio abortif dapat ditanam dengan berjaya melalui kultur embrio.

Gen asing dengan watak yang diinginkan yang dilekatkan pada plasmid boleh dimasukkan ke dalam protoplas telanjang biasanya dengan menggunakan liposom. Ekspresi gen yang diperkenalkan pada tanaman matang masih diragukan.

Kepentingan Budaya Tisu:

Kultur tisu mempunyai kepentingan besar dalam kajian morfogenesis tumbuhan, fisio & shylogy, biokimia, patologi, embriologi, sitologi dan lain-lain. Dari kajian kultur tisu adalah mungkin untuk mengetahui sel sederhana busur membezakan dan menjadi khusus untuk melakukan fungsi khas. Pelbagai perubahan yang berlaku dalam sel dapat diperhatikan dari budaya klonal.

Hubungan antara dua sel dapat dikaji dalam kultur tisu. Dengan bantuan fine-fotomikrografi kontras fasa, pemahaman yang sangat jelas mengenai mitosis dan meiosis dapat dilakukan dalam kultur tisu. Haberlandt menyatakan pentingnya kultur tisu dalam mengkaji morfogenesis tumbuhan. Hubungan antara pertumbuhan dan pembezaan dapat difahami dengan baik dari budaya seperti itu.

Pada tanaman yang membiak secara vegetatif, banyak tumbuh-tumbuhan terbentuk dengan cepat dari budaya kalus atau budaya eksplan. Anggrek, yang biasanya membiak dengan sangat perlahan, dapat membentuk banyak penanaman dengan cepat dalam budaya ujung tunas. Ini juga diperhatikan dalam kereta & kilauan.

Dengan kaedah kultur tisu varian tumbuhan baru dapat diperoleh dengan mengasingkan gen & sel yang unik. Dari budaya kalus tembakau, wortel, asparagus dan lain-lain tumbuh-tumbuhan baru terbentuk. Tumbuhan seperti itu menunjukkan kebolehubahan genetik.

Dari kajian sel mutan, proses biokimia dan perkembangan organisma dapat difahami dengan lebih baik. Dalam kultur tisu, mutasi dapat dengan mudah diinduksi dan dari sel mutan tumbuhan mutan dapat dihasilkan.

Dalam tembakau, padi dll dari tanaman haploid kultur anter dihasilkan. Dengan menggandakan tumbuhan homozigot kromosom diperoleh paling cepat. Jadi, proses ini sangat penting dalam pembiakan tanaman.

Teknik kultur tisu telah berjaya digunakan dalam penyelidikan pemakanan. Kesan pelbagai garam mineral, vitamin dan lain-lain terhadap pertumbuhan boleh dikaji dalam budaya. Banyak maklumat penting mengenai metabolisme glukosa, metabolisme nitrogen dan penghasilan hormon dapat diperoleh dari budaya & # 8216in vitro & # 8217.

Budaya penggantungan dalam keadaan terkawal dapat digunakan untuk menyelesaikan banyak masalah fisiologi atau biokimia dan juga menyediakan sistem untuk pengeluaran produk tumbuhan penting, seperti alkaloid tumbuhan.

Dari kultur sel dan organ dalam keadaan persekitaran terkawal proses nutrien & metabolisme dan metabolik dapat dikaji. Beberapa sel mutan tidak dapat tumbuh dalam medium yang tidak mengandungi nutrien khas. Dari langkah biokimia proses dapat ditentukan.

Budaya tisu mempunyai kepentingan besar dalam kajian patologi. Kesan pelbagai ubat pada sel yang dijangkiti patogen dapat dikaji dalam kultur tisu.

Kultur sel jagung dari tanaman yang rentan terhadap ras T Helminthosporium maydis dirawat dengan patotoksin dari jamur. Para saintis dapat memperoleh sel yang tahan terhadap kulat ini. Dari sel-sel tersebut tumbuh-tumbuhan tahan juga dihasilkan.

Teknik kultur tisu digunakan dalam kajian penyakit tumor tumbuhan dan hubungan parasit inang. Tanaman bebas penyakit boleh dihasilkan oleh kultur tisu & teknik. Budaya tisu mempunyai kepentingan besar dalam pengeluaran vaksin. Pada tahun 1949 vaksin untuk poliomielitis telah dihasilkan setelah memerhatikan bahawa virus poliomielitis dapat menyerang sel manusia. Kemudian vaksin untuk gondok, meseales, dan influenza telah diprovokasi.

Proses serangan virus, kesan virus pada sel Post dan bagaimana virus baru dihasilkan dan lain-lain telah dikaji dalam kultur tisu. Tingkah laku zat, yang dapat mencegah serangan virus telah dikaji pada sel yang dijangkiti virus.

Dalam kultur tisu tingkah laku sel normal dan sel barah dapat dikaji. Telah diperhatikan bahawa beberapa virus dan bahan kimia karsinogenik dapat menghasilkan barah. Kesan radiasi dan bahan kimia pada sel normal dan sel barah telah dikaji. Dari kajian-kajian tersebut mungkin dapat diketahui bahan kimia mana yang dapat memusnahkan sel barah.

Dari kajian kultur tisu maklumat mengenai beberapa penyakit keturunan manusia telah diperoleh. Pembawa beberapa penyakit juga dapat dikenalpasti melalui teknik pembengkakan tisu. Dari budaya leukosit penyebab mongolisme pada manusia telah dijumpai. Dari budaya tersebut kromosom Philadelphia yang tidak normal telah dikenal pasti. Kromosom ini mempunyai kaitan dengan leukomia granulositik kronik.

Apabila pemindahan tisu dilakukan dari satu orang ke orang lain maka kadang-kadang terdapat penolakan tisu. Oleh itu, perlu dipadankan dengan tisu penderma dan penerima sebelum pemindahan sebenar. Ini dapat dilakukan dengan mengultur leukosit campuran penderma dan penerima.

Spesies yang berkaitan dengan jarak jauh biasanya tidak hibrid. Kesukaran ini dapat dihilangkan dengan teknik peleburan sel dan peleburan protoplas. Carlson pada tahun 1972 berjaya menghasilkan tanaman hibrid dengan peleburan protoplas antara Nicotiana glauca X N. langsdorfii. Kuasa (& # 821776) memperoleh kacukan antara Petunia hybrida dan P. parodii oleh peleburan protoplas.

Kaw dan Wetter (& # 821777) menghasilkan kacukan antara tembakau dan kacang soya dengan gabungan sel. Oleh itu, teknik penyatuan sel dan peleburan protoplas sangat penting dalam pembiakan tumbuhan. Hibrida tetraploid subur Lolium dan Festuca diperolehi dengan gabungan sel somatik.

Embrio yang gagal menghasilkan buah yang matang biasanya dapat dikultur dan dari tanaman kultur embrio seperti itu dihasilkan. Kultur embrio juga mencegah dormansi benih. Cooper (& # 821778) memperoleh tanaman hibrid antara barli dan rai oleh kultur embrio.

Pemuliharaan plasma nutfah:

Dengan kultur tisu, kuman plasma dapat disimpan.

Kaedah ini boleh berjaya & dengan malu digunakan untuk menyelesaikan pelbagai masalah:

(a) Banyak biji, seperti, biji Citrus sp., Coffea sp., Hevea brasiliensis dll mengekalkan daya maju mereka dalam jangka waktu yang singkat. Ini dapat dipelihara oleh kultur tisu.

(b) Tumbuhan yang dibiakkan secara vegetatif (seperti pisang, kentang, ubi jalar, dan keladi) yang tidak menghasilkan biji atau sangat heterozigot, disimpan sebagai keratan atau ubi. Ini memerlukan banyak tenaga kerja dan mahal untuk propa & shygate. Masalah ini dapat diselesaikan dengan kultur tisu.

Banyak pokok buah-buahan Rosaceae dibiakkan dengan pemula, cantuman dan lapisan & pemalu. Dengan kultur tisu penyebaran cepat tumbuh-tumbuhan seperti itu mungkin.

(c) Di banyak tanaman ekonomi, seperti kelapa, plum kurma dll, pro & shypagation vegetatif biasanya tidak berlaku. Plasma kuman tumbuhan tersebut dapat dipelihara oleh kultur tisu.

(d) Banyak pokok membiak dengan sangat perlahan. Dengan kultur tisu cat seperti itu dapat dilipatgandakan dengan cepat dan banyak tumbuhan dengan genotip ibu bapa terbentuk.

Untuk pemuliharaan plasma nutfah sel harus disimpan dalam keadaan yang memungkinkan pembahagian sel minimum. Salah satu kaedah yang dicuba adalah menyimpan sel dalam nitrogen cair yang mempunyai suhu - 196 ° C.

Untuk petua pemuliharaan plasma nutfah petua atau loji boleh disimpan. Bahan-bahan yang disimpan boleh digunakan apabila diperlukan.

Pembahagian sel kultur tisu dapat ditekan dengan pelbagai kaedah:

(I) pertumbuhan yang perlahan boleh ditambahkan. Bahan yang digunakan ialah asid absisik, manitol, sorbitol, hidrazida malik, asid suksik dll. Pucuk kentang berjaya disimpan dalam medium yang mengandungi hidrizida malik.

(ii) Suhu rendah membantu penyimpanan sel dalam kultur. Budaya kentang, ubi jalar, bit, anggur, epal, dan lain-lain boleh disimpan dengan kaedah ini. Tanaman beriklim (mis. Kentang) disimpan biasanya pada suhu 0-6 ° C dan tanaman tropika (mis. Ubi jalar) pada suhu 15-20 ° C. Dengan kaedah ini budaya meristem strawberi telah dipelihara selama enam tahun.

(iii) Kepekatan nutrien medium kultur boleh diubah. Sebilangan bahan yang diperlukan untuk pertumbuhan normal mungkin dibekalkan pada konsentrasi & shytion yang lebih rendah atau mungkin tidak dibekalkan sama sekali.

(iv) Komposisi gas di dalam kapal kultur boleh diubah. Tekanan atmosfera & sifir atau kepekatan oksigen dapat diturunkan untuk memulihara sel.

Pengeluaran Produk Metabolik Sekunder:

Sebilangan tanaman menghasilkan produk metabolik sekunder, seperti alkaloid, anti & shybiotic, glycoside, resin, tanin, saponin, minyak mudah menguap, dan lain-lain, yang sangat penting dari segi ekonomi.

Dengan kultur sel, pelbagai metabolit sekunder (mis. Allergin) telah disintesis secara buatan. Penanaman tanaman yang menghasilkan metabolit sekunder dapat ditingkatkan dengan ketara melalui kultur tisu. Terdapat kelemahan tertentu dalam penghasilan metabolit sekunder oleh kultur tisu.

(i) Dalam sintesis kultur sel metaboli sekunder & shytes berlaku pada kadar yang lebih rendah daripada pada keseluruhan tumbuhan,

(ii) Selepas budaya berpanjangan & # 8216in vitro & # 8217 pengeluaran metabolit sekunder boleh menurun atau berhenti,

(iii) Kos pengeluaran metabolit sekunder secara besar-besaran dalam kultur sel adalah tinggi. Jadi, hanya metabolit sekunder yang sangat jarang dan mahal yang dihasilkan oleh kultur tisu.


Bilakah subkultur?

Kriteria untuk menentukan perlunya subkultur serupa pada budaya pematuhan dan penggantungan namun, ada beberapa perbezaan antara garis sel mamalia dan serangga.

Talian SelKetumpatan selKeletihan medium
Sel mamaliaBudaya yang patuh harus dilalui ketika mereka berada dalam fasa log, sebelum mereka mencapai pertemuan. Sel normal berhenti tumbuh ketika mereka mencapai pertemuan (penghambatan kontak), dan memerlukan masa lebih lama untuk pulih ketika menghidupkan semula. Sel-sel yang diubah dapat terus berkembang biarpun setelah mencapai pertemuan, tetapi sel-sel biasanya merosot setelah kira-kira dua kali ganda. Begitu juga, sel-sel dalam penggantungan harus dilewatkan ketika mereka berada dalam pertumbuhan fasa log sebelum mereka mencapai pertemuan. Ketika mencapai pertemuan, sel-sel dalam suspensi berkumpul dan media kelihatan keruh ketika labu kultur dipusingkan.Penurunan pH medium pertumbuhan biasanya menunjukkan penumpukan asid laktik, yang merupakan hasil sampingan dari metabolisme sel. Asid laktik boleh menjadi toksik bagi sel, dan penurunan pH dapat menjadi kurang optimum untuk pertumbuhan sel. Kadar perubahan pH umumnya bergantung pada kepekatan sel dalam kultur pada medium ekzos kepekatan sel yang tinggi lebih cepat daripada kepekatan sel yang lebih rendah. Anda harus membuat subkultur sel anda jika anda melihat penurunan pH yang cepat (& gt0.1 - 0.2 unit pH) dengan peningkatan kepekatan sel.
Sel seranggaSel-sel serangga harus subkultur ketika mereka berada dalam fasa log, sebelum mereka mencapai pertemuan. Walaupun sel serangga yang dipatuhi dengan ketat dapat dilewatkan pada pertemuan, yang memungkinkan untuk melepaskan lebih mudah dari kapal kultur, sel serangga yang berulang kali dilewatkan pada kepadatan setelah paparan kekaburan menurun dua kali ganda, penurunan daya maju, dan penurunan kemampuan untuk melekat. Sebaliknya, menyebarkan sel-sel serangga dalam kultur yang melekat sebelum mereka mencapai pertemuan memerlukan lebih banyak kekuatan mekanikal untuk melepaskannya dari lapisan tunggal. Ketika berulang kali subkultur sebelum pertemuan, sel-sel ini juga menunjukkan penurunan kali ganda dan paparan penurunan kali ganda, penurunan daya maju, dan dianggap tidak sihat.Sel serangga dikultur dalam media pertumbuhan yang biasanya lebih berasid daripada yang digunakan untuk sel mamalia. Sebagai contoh, medium TNM-FH dan Grace yang digunakan untuk membiakkan sel Sf9 mempunyai pH 6.2. Unlike mammalian cell cultures, the pH rises gradually as the insect cells grow, but usually does not exceed pH 6.4. However, as with mammalian cells, the pH of the growth medium will start falling when insect cells reach higher densities.

You will get useful cell numbers in various sizes of tissue cell culture dishes, plates and flasks. We provides useful numbers, such as, growth surface area, volumes of dissociation EDTA-Trypsin solution, culture medium, seeding density and cell numbers at 100% confluent, are given below for Greiner Bio One and Nest Biotechnology cell culture dishes, cell culture plates and cell culture flasks. This can be a reference for cell culture dishes, plates, flasks from other companies, such as Corning, TPP, ThermoFisher Scientific, Sigma, etc according to the same cell growth surface area.

In mammalian tissue cell culture, confluence is commonly used to estimate the number of adherent cells in a culture dish, plate or a flask, referring to the proportion of the surface which is covered by cells. For example, 70% confluence means roughly 70 percent of the growth surface is covered by cells, and there is still room for cells to grow. 100% confluence means the cell growth surface is completely covered by the cells, and no more room is left for the cells to grow as a monolayer.

Different cell lines exhibit differences in growth rate. Most cells are typically passaged before becoming fully confluent in order to maintain their proliferative phenotype. Some cell lines are not limited by contact inhibition, such as immortalized cells, may continue to divide and form layers on top of the parent cells. To achieve optimal and consistent results, experiments must be conducted at certain confluence, depending on the cell type. The cell number listed in the growth chart here is based on Hela cells, and provided as a reference. For your specific cell type you may have to gain empirical numbers.


Terminologi

Compiled by the 1990 Terminology Committee
Members: Dr. Stephen Mueller,
Dr. Michael Renfroe, Dr. Jerry W. Shay, and Dr. James Vaughn
(Originally published in In vitro Cell. Dev. Biol. 26:97-101, January 1990)

When areas of research become interdisciplinary their jargon, techniques and bodies of information are utilized widely in diverse disciplines. At such times, reciprocal use of terminology by individuals who had not previously used it is often misused and, therefore, confusion occurs. This confusion is especially acute in the field of vertebrate, invertebrate and plant cell culture. There is hardly a field of biological investigation in which culturing of such cells is not employed. Similarly, molecular biology and molecular genetics are lending their technology to an ever widening group of researchers who are communicating in a more global sense via scientific presentations, publications and research proposals. Unfortunately often the writer and reader represent different areas of specialization who have been brought together by the common technology used in their work. As such, misuse of terminology can prove unfortunate indeed anything from inability to repeat a piece of research to problems in publishing a paper or obtaining funding of a research proposal. The following glossary, approved by the Society for In Vitro Biology, Terminology Committee is published in an effort to increase communication between scientists and between scientists and the lay community.


Abstrak

Mechanical phenotyping of adherent cells has become a serious tool in cell biology to understand how cells respond to their environment and eventually to identify disease patterns such as the malignancy of cancer cells. In the steady state, homeostasis is of pivotal importance, and cells strive to maintain their internal stresses even in challenging environments and in response to external chemical and mechanical stimuli. However, a major problem exists in determining mechanical properties because many techniques, such as atomic force microscopy, that assess these properties of adherent cells locally can only address a limited number of cells and provide elastic moduli that vary substantially from cell to cell. The origin of this spread in stiffness values is largely unknown and might limit the significance of measurements. Possible reasons for the disparity are variations in cell shape and size, as well as biological reasons such as the cell cycle or polarization state of the cell. Here, we show that stiffness of adherent epithelial cells rises with increasing projected apical cell area in a nonlinear fashion. This size stiffening not only occurs as a consequence of varying cell-seeding densities, it can also be observed within a small area of a particular cell culture. Experiments with single adherent cells attached to defined areas via microcontact printing show that size stiffening is limited to cells of a confluent monolayer. This leads to the conclusion that cells possibly regulate their size distribution through cortical stress, which is enhanced in larger cells and reduced in smaller cells.


Cell culture basics

Culture conditions


For cell survival and proliferation, it is essential that the culture environment replicates, as best as possible, the physiological environment of cells. Culture conditions that can be controlled include temperature, relative humidity and CO2 levels as well as factors associated with the media, such as nutrient composition, pH, osmolality and the volume and frequency of replenishment. These variables can fluctuate over time so they should be monitored. Table 3 highlights the optimal culture conditions for most mammalian cell cultures, however exceptions do exist. 5

Table 3: Optimal cell culture conditions for most mammalian cells. 1 , 2 , 4 , 8


6. Large-scale retrieval of stem cells for clinical applications

(a) Cell detachment

Cell detachment is a critical step for subculturing surface adherent cells. At a small scale, mechanical detachment methods are well established for different types of cells and are traditionally used for PSCs. However, for large-scale cell expansion these methods cannot be used. In principle, the efficiency of cell detachment depends on the cells to be detached, the microcarrier and carrier surface, and thus the interaction of the cells with the microcarrier and, of course, also the detachment agent. Traditionally, proteolytic enzymes, in particular, trypsine or its recombinant and/or animal-free substitutes, are used for the efficient generation of single cell suspensions.

In addition to genomic instability seen to be readily generated in systems where enzymatic dissociation is used [138], there are further disadvantages when using proteases for cell detachment. Goh et al. [90] showed that trypsin was the most efficient detachment agent with respect to speed and efficiency for detaching human fetal MSCs from Cytodex 3 carriers, followed by collagenase I and TrypLE Express with an overall viability of the detached cells of more than 95% for all agents. However, all of the cells detached with protease showed (osteogenic) differentiation efficiency significantly lower than that observed for the non-treated/non-harvested cells the differentiation efficiencies were 26� µg Ca ++ -deposition/10 6 cells (i.e. indicator for osteogenic differentiation) and 71 ± 4 µg Ca ++ -deposition/10 6 cells, respectively.

This indicates very clearly the negative impact of protease treatment for cell detachment on cell fate due to the degradation of ECM proteins, destruction of cytoskeletal structures and cell-to-cell contacts. Similar effects caused by proteolytic cell detachment, for instance, have been reported by Canavan et al. [139] for the detachment of bovine aortic endothelial cell monolayers. Specifically for hMSCs, Potapova et al. [140] reported a decrease of CD105 expression with time of exposure to trypsin over a range of 5� min. These results clearly indicate that the exposure to trypsin or any other proteolytic agent should be as short as possible. Based on this observation, Nienow et al. [141] evaluated a novel two-step protocol for trypsinization of hMSCs comprised of the addition of and incubation with trypsin-ETDA for 7 min at a fivefold increased agitation rate (30 → 150 r.p.m., followed by 200 r.p.m. for the last 5 s) leading to an increase in the maximal specific energy dissipation rate (ɛ) from approximately 9 × 10 𢄤 to 0.11 W kg 𢄡 . This equates to a reduction of the Kolmogorov length from about 180 µm (well above the eddy size at which damaging occurs, as suggested by Croughan et al. [31,36]) to 55 µm, which is well above the size critical for isolated cells, however sufficient to detach cells. The second step consisted of the inactivation of trypsin and the removal of the carriers via filtration. Nienow et al. [141] reported a recovery of more than 95% of the cells which maintained their specific characteristics.

With respect to the detachment of hiPSCs, there is only limited literature available. In principle, when aiming to get to a single cell suspension, trypsin or equivalent (recombinant) proteases, including Accutase, Accumax or TrypLE, are preferable because the protein bridges between the cells are also degraded. However, the generation of single cell suspension of hiPSCs is characterized by high cell loss due to dissociation-induced apoptosis after passaging as single cells, which could be solved by the use of Rho kinase inhibitors, such as Y-27632 or ROCKi [142]. Another way to circumvent this problem is dissociation into aggregates because it has been shown that microcarrier cultures of PSCs can also be seeded with cell aggregates/clumps and that single cell suspensions are not required [143]. The only issue of importance is the fact that the size of aggregates has to be uniform during the culture, which is achieved by agitation generating the required turbulences (see above).

Dissociation of cultures into aggregates can be achieved by using other proteases and agents, including collagenase IV, dispase or hypertonic Na-citrate solution. In this context, Nie et al. [106] showed that the use of hypertonic Na-citrate solution led to superior results with respect to viability and total viable cell number obtained over several passages when compared with detachment using collagenase, dispase or mechanical methods (order of decreasing efficiency). The cells detached using the hypertonic citrate solution kept their ability to express pluripotency markers and could differentiate to all three germ layers after 30 passages.

Thus, in general, the use of non-proteolytic cell detachment means (absence of proteases) has an undeniable positive effect on subcultivation and differentiation of stem cells. These few references show very clearly that any proteolytic cell detachment should be avoided in order to maintain the organization of the cellular cytoskeleton as well as the cell-to-cell interaction as much as possible and to reduce cell damage. For regenerative medicine purposes, protocols for non-proteolytic cell sheet detachments have been developed (e.g. [144]), mainly based on the use of a temperature-responsive poly(N-isopropylacrylamide (pNIPAAm) modified polystyrene surface allowing the detachment of cells by a reduction of temperature (below the lower critical solution temperature) leading to hydrophilic surface properties and cell detachment [145]. Since, no proteases are used, the cells detach as cell sheets because the intercellular proteinous bridges are preserved. In order to improve cell adhesion and proliferation such thermo-responsive surfaces can be functionalized, including grafting on heparine for binding bFGF [146], the cell-binding domain RGDS [147] or the cyclic RGD peptide CRGDC [148] because of its high affinity binding to the αv㬣, αv㬥 or 㬕㬡 integrins of cells, to mention just a few possibilities.

Only recently, microcarriers grafted with poly(N-isopropylacrylamide allowing the non-invasive harvesting of anchorage-dependent cells had been evaluated. That this principle can be implemented was shown by Kenda-Ropson et al. [149] and Tamura et al. [150] for the detachment of CHO-K1 from modified microhex carriers (pNIPAAm-grafted 2D-polystyrene carriers) and from chloro-methylated polystyrene beads (pNIPAAm-grafted), respectively. Furthermore, Yang et al. [151] and Gümü𕿞relioğlu et al. [152] showed the efficient detachment of human bone marrow-derived MSCs from Cytodex 3 grafted with pNIPAAm and of mouse fibroblasts (L929) and human keratinocytes (HS2) from cross-linked poly(2-hydroxyethyl methacrylate) (PHEMA) beads grafted with pNIPAAm. In all cases, the reduction of the temperature from 37ଌ to less than 30ଌ led to cell detachment, though more in the form of cell clumps than isolated cells. Although this is a very promising development, few advances have been performed in this specific domain with respect to thermo-responsive microcarriers and further efforts are necessary in order to solve many still existing technological hurdles before large-scale implementation.

With respect to the use of such temperature-responsive culture supports for the expansion of iPSCs, it is highly probable that they can be used for this type of cells without any drawbacks, since their differentiation potential as well as genetic stability is not affected by temperature reduction and exposure to 25ଌ and 4ଌ for up to 2 days [153]. More details on the possibilities and use of thermo-responsive and, in general, of stimuli-responsive cell culture supports can be found in the review by Brun-Graeppi et al. [154].

(b) Separation of non-differentiated cells and of carriers: problem of carrier breakage

Removal of undifferentiated cells is a particular concern in clinical applications of differentiated progenies derived from iPSCs because undifferentiated PSCs are teratogenic [78]. On a small scale, fluorescence activated cell sorting for the isolation of differentiated cells, such as cardiomyocytes [155], neural [156] or endothelial cells [157], can be used. A similar technique is immunomagnetic cell sorting [158], allowing separation at a larger scale. The selective removal of undifferentiated cells using cytotoxic antibodies, such as the cytotoxic mAb 84 [159], is also of high interest and can be coupled to immunomagnetic cell sorting [158] reducing further the risk of teratoma formation. In certain cases, such as the separation of PSC-derived cardiomyocytes from non-cardiomyocytes and undifferentiated cells, the separation is enabled by distinct metabolic flow. Tohyama et al. [160] reported that in a glucose-depleted and lactate-enriched medium only cardiomyocytes survived and that no tumours were formed after transplantation. More extended information can be found in recent reviews by Chen et al. [15], Abbasalizadeh & Bahavand [161] and Diogo et al. [162]. Nevertheless, it has to be mentioned that to date no systematic studies on harvesting PSCs and separation their differentiated progenies have been performed.

Another important issue should be touched here very briefly: Gupta et al. [163] found that 𠆎xcessive’ stirring of microcarrier (Cytodex 3) cultures (r.p.m. > 25) in Bellco spinner flasks can lead to bead breakage. This is a known problem for soft carriers like Cytodex 1 or 3, but is also of concern when the expanded and differentiated cells are used dalam vivo, because these preparations have to be free of any residual microcarrier or sub-particles derived from these carriers. Sieving is a principle way to get rid of entire carriers however, breakage products are removed with difficulty or not at all. There are two main potential solutions to this problem: either using rigid carriers which are resistant to breakage, like beads made from polystyrene or glass, or using soft carriers which can be dissolved using proteases, such as gelatin- or collagen-based carriers. However, it should be recalled that the choice is critical because the rigidity/stiffness of the support may have an influence on the stem cell fate (see above). On the other hand, it is evident that aggregate cultures without using carriers as an initial support would also present a solution for this specific problem.


Cell confluence in cell cultures - myoblast c2c12 in particular (Feb/01/2011 )

Hi to all. I'm a grad student and I work on cell cultures. I'd like to ask you one thing about the tecnique, I hope you can help me to understand sorry if my english is not perfect.

I work with the myoblasts cell line c2c12. I know that cells must not reach confluence becouse otherwise they begin differentiate. furthermore they must be at 60-80% confluence before passing or splitting them.

Does the term "confluence" mean that cells cover the entire surface of the plate?
How can I see when cells reach 60-80% confluence? Do you know if I can find somewhere some images about cell coltures at different grade of confluence?

Thank you very much for your precious help!

Correct, confluency is the amount of culture surface that is covered by cells. Your best bet for learning how to assess the confluency is to get an experienced person to look at your cells and tell you how confluent they are and learn from that.

You can think of it like this. 25% confluent is a quarter of the surface area covered by cells, 50% is half the area and 75% is 3/4 of the area.


Types of Animal Cell Culture

On the basis of cell growth and division, the animal cell culture is subdivided into the following two types:

Primary Cell Culture

It is defined as the cell culturing from the tissue of the host animal. The cells can be obtained directly by the mechanical method and indirectly by the enzymatic action. Once, the cells are obtained, they have to be cultured on a suitable container that must be provided with all the nutrients required for the cell division and growth. The growth of primary cells either occurs as an adherent monolayer on the solid media or as a penggantungan in a liquid medium.

  1. Adherent cells: These cells adhere to the solid surface and produce a cell population in the monolayer pattern. Adherent cells are sometimes called a confluent cell, in which the cells merge or contract to fill the surface area. Fibroblasts and epithelial cells are examples of adherent cells. The properties of the adherent cells include:
    • Adherent cells are anchorage-dependent.
    • Grows in a monolayer pattern.
    • Growth occurs on the solid surface or we can say on the solid media.
    • Adherent cells fill the entire surface area of the container or vessel as a monolayer.
    • Adherent cells follow the property of contract inhibition, in which the cell itself ceases the growth of some cells to maintain the synchronized state through chemical signalling. Once a monolayer is formed, the formation of new cells is inhibited by the adherent cells.
  2. Suspension cells: These are the cells that do not adhere to the surface of the medium. Suspension cells are the type of cells that float as the suspension over the liquid medium. The properties of the suspension cells include:
    • Suspension cells are anchorage-independent.
    • Floats as a suspension of cells over the liquid culture medium.
    • Growth occurs in the liquid nutrient medium.
    • Suspension cells grow much faster than the adherent cells.
    • There is a short lag phase in the suspension cells.
    • Enzyme action is not required for the dissociation of cells.

Secondary Cell Culture

It is defined as the subculturing of the primary cells, which later produce secondary cells lines. The passaging or subculturing of the primary cells result in a phenotypic and genotypic uniformity of the cell population. After the subculturing, the cell-lines will become different from the original cells. Based on the cell’s life span, the cell lines can be categorized into:

  1. Finite cell lines: Here, the cells possess a limited life span and show a limited cell division. Passaging value is less because the cells after some time lose the ability to grow or proliferate and enter into the phase of senescence or ageing.
    Example: Normal cells produce finite cell lines.
  2. Continuous cell lines: In continuous cell lines, the number of cell division and passaging value is indefinite. The passaging value is more because the continuous cells do not lose the ability to divide, i.e. these can grow and divide by an infinite number of times.
    Example: Cancerous cells produce infinite or continuous cell lines.

Proses

The process of animal cell culture can be summarized into the following series:

  1. Tissue explant: It involves the removal of tissue from the organ.
  2. Cell extraction: It is carried out either mechanically or enzymatically. The extraction is mostly carried out by the enzyme action or by the process of trypsinization.
  3. Culturing in a nutrient medium: After that, the cells are cultured either on a solid nutrient medium or liquid nutrient medium. The primary cells form a monolayer over a solid nutrient medium, whereas appears as a cell suspension over the liquid medium.
  4. Subculturing: It is also called cell passaging. The subculturing is carried out after the formation of primary cells and it is important to continuously study or to grow the cells. This is the most important step in cell culture, which helps us to understand the cell type.

Normal cells: These cells possess a low passaging value because they lose their ability to divide after some time due to cell ageing. Therefore, the cell divides to produce definite cell lines.

Continuous cells: These cells possess a high passaging value because the cells have the ability to continuously divide. Therefore, the cell divides to produce indefinite cell lines.

Passaging value is directly proportional to the cell type and cell division.

  • For continuous cells, the passaging value increases, by which the cell division will be more.
  • For normal cells, the passaging value decreases as the cell ages, by which the cell division capacity will also decrease.

Difference Between Normal and Continuous Cells

  • The normal cell produces a monolayer, whereas the continuous cell does not.
  • The continuous cell does not follow the property of contract inhibition, while the normal cells follow.
  • A normal cell has a property to divide for definite times, whereas the continuous cell has a property to divide again and again.
  • The continuous cells possess a high passage value, whereas the normal cells possess a low passage value.
  • The capacity of dividing in the continuous cell remains the same as the first passaging, whereas the capacity of dividing decreases as a result of cell ageing in the normal cells.

Kelebihan

  • Animal cell culture makes the use of a low amount of reagents.
  • Serial passaging maintains the homogeneity of the cell types.
  • Provides controlled physiological conditions.
  • Provides controlled physiochemical conditions like temperature, oxygen concentration, ph etc.

Kekurangan

  • Animal cell culture requires high technical skills to interpret and to regulate the animal cell culturing.
  • It is a very expensive method to carry out.

Permohonan

The animal cell culture provides a model to study the effects of drugs, biochemistry etc. of the cell. By animal cell culture, we can perform tissue engineering. It also helps us to identify the cancerous cell as both the normal and continuous cells can be grown in the animal cell culture.

We can also study the replication and life cycle of the virus, so it plays an important role in the field of virologi. In animal cell culture, we can also study the effect of different drugs on different cell types, so it also helps in toxicity testing.


2 - Cell culture techniques

Cell culture is a technique that involves the isolation and maintenance in vitro of cells isolated from tissues or whole organs derived from animals, microbes or plants. In general, animal cells have more complex nutritional requirements and usually need more stringent conditions for growth and maintenance. By comparison, microbes and plants require less rigorous conditions and grow effectively with the minimum of needs. Regardless of the source of material used, practical cell culture is governed by the same general principles, requiring a sterile pure culture of cells, the need to adopt appropriate aseptic techniques and the utilisation of suitable conditions for optimal viable growth of cells.

Once established, cells in culture can be exploited in many different ways. For instance, they are ideal for studying intracellular processes including protein synthesis, signal transduction mechanisms and drug metabolism. They have also been widely used to understand the mechanisms of drug actions, cell–cell interaction and genetics. Additionally, cell culture technology has been adopted in medicine, where genetic abnormalities can be determined by chromosomal analysis of cells derived, for example, from expectant mothers. Similarly, viral infections can be assayed both qualitatively and quantitatively on isolated cells in culture. In industry, cultured cells are used routinely to test both the pharmacological and toxicological effects of pharmaceutical compounds. This technology thus provides a valuable tool to scientists, offering a user-friendly system that is relatively cheap to run and the exploitation of which avoids the legal, moral and ethical questions generally associated with animal experimentation.


Tonton videonya: Pemuliaan-ags (Januari 2022).