کشت سلول جانوری | چیستی، تاریخچه، انواع و فرآیند انجام آن
همانطور که در مطلب کشت سلول جانوری خواهیم آموخت، در اعماق وجود هر موجود زنده، دنیایی پویا و پر رمز و راز نهفته است. دنیایی از سلول‌ها، واحدهای بنیادی حیات که در هماهنگی ظریفی با یکدیگر، ارگانیسم‌های پیچیده را تشکیل می‌دهند. تصور کنید که بتوانید سلول‌های بدن را در محیطی کنترل‌شده خارج از بدن رشد دهید، آنها را مطالعه کنید و حتی برای درمان بیماری‌ها از آنها استفاده کنید. این دقیقاً همان چیزی است که کشت سلول‌ها به ما امکان می‌دهد. کشت سلول جانوری ، دروازه‌ای به‌سوی درک عمیق‌تر عملکرد سلول‌ها، مطالعه بیماری‌ها و توسعه روش‌های درمانی نوین است. با این تکنیک، دانشمندان می‌توانند سلول‌ها را در شرایط کنترل‌شده آزمایشگاهی پرورش دهند، رفتار و عملکرد آنها را در پاسخ به محرک‌های مختلف بررسی کنند و راهکارهای جدیدی برای درمان بیماری‌ها و نجات جان انسان‌ها ارائه دهند. در این مقاله از مجله‌ی بیوزوم، به بررسی اصول، کاربردها و اهمیت کشت سلول جانوری خواهیم پرداخت و نگاهی به پیشرفت‌های هیجان‌انگیز این حوزه می‌اندازیم.
تاریخچه کشت سلول به قرن نوزدهم میلادی بازمی‌گردد، زمانی که بررسی جزئیات بافت و اعضای بدن در ظروف شیشه‌ای آغاز شد. در سال 1885، دانشمندی به نام رکس توانست سلول‌های جنین جوجه را برای مدتی در سرم فیزیولوژیکی نگهداری کند که البته نمی‌توان آن را به‌طور کامل کشت سلول جانوری نامید.
در اواخر همان قرن، روش‌هایی برای نگهداری اسپرم به‌صورت منجمد جهت تلقیح مصنوعی چهارپایان معرفی شد. در سال 1907، هریسون برای اولین بار فیبر عصبی جنین قورباغه را در ظرف حاوی لنف قورباغه نگهداری کرد و در این آزمایش اگزون‌های فیبر عصبی منشعب شدند. در سال 1912، کارل توانست سلول‌های بافت پیوندی را به مدت طولانی کشت دهد.
در سال 1952، گی و همکارانش از سرطان رحم، اولین رده سلول انسانی به نام هلا (Hela) را به دست آوردند. در سال 1954، هیسمن و ابرکرومبی پدیده ممانعت تماسی بین سلول‌های فیبروبلاست را توضیح دادند و در سال 1955، ایگل و دیگران موفق به شناسایی محیط‌های کشت مناسب، فاکتورهای اتصال و لایه تغذیه‌کننده برای سلول‌ها شدند.
در سال 1961، مورهد و هی فلیک عمر فناناپذیر سلول‌های دیپلوئید انسانی را شرح دادند و جرقه‌ی تهیهی رده سلولی نامیرا نیز زده شد. در سال 1962، بوناسیسی و همکارانش روش‌هایی برای نگهداری سلول‌های مشتق از تومور ارائه دادند. در سال 1968، توانستند تمایز میوبلاست‌های طبیعی را در شرایط آزمایشگاهی (in vitro) مطالعه کنند.
در دهه 1970، روش‌هایی برای رشد سلول‌های خاص در محیطی حاوی ترکیبات شیمیایی توسعه یافت. گاردونساتو و همکارانش نیازهای سلول به فاکتورهای رشد پروتئینی، فاکتورهای اتصال نظیر گلیکوپروتئین‌های با وزن مولکولی بالا در ماتریکس خارج سلولی و هورمون‌هایی نظیر انسولین و فاکتورهای رشد شبه انسولینی را تشریح کردند.
در سال 1979، ساتو و بوتون استین ترکیبات محیط کشت بدون سرم برای سلول عصبی را مشخص نمودند و از آن زمان به بعد، تحقیقات زیادی با استفاده از کشت سلول گسترش یافت و زمینه‌های جدیدی در بیولوژی سلولی و پزشکی به وجود آمد.
کشت سلول جانوری چیست؟
به‌طورکلی، کشت سلول به‌عنوان یک ابزار قدرتمند در زیست‌شناسی و پزشکی مورداستفاده قرار می‌گیرد که امکانات بی‌شماری برای تحقیقات پیشرفته، توسعه داروها، تولید محصولات بیولوژیکی و درمان بیماری‌ها فراهم می‌کند. در ادامه با کاربردهای کشت سلول بیشتر آشنا خواهیم شد.
تولید واکسن
این روش که برای توسعه تولید واکسن‌های ویروسی استفاده می‌شود. این تکنیک برای توسعه واکسن بازترکیبی علیه هپاتیت B و ویروس پلیو استفاده شده است. خطوط سلولی نامیرا نیز برای تولید صنعتی وسیع مقیاس واکسن‌های ویروسی مورد استفاده قرار می‌گیرند
تولید پروتئین نوترکیب
کشت سلول جانوری همچنین می‌تواند برای تولید پروتئین‌های بازترکیبی درمانی مانند سیتوکاین‌ها، فاکتورهای رشد هماتوپوئیتیک، فاکتورهای رشد، هورمون‌ها، محصولات خونی و آنزیم‌ها استفاده شود. برخی از خطوط سلولی جانوری معمول برای تولید این پروتئین‌ها شامل سلول‌های کلیه موش همچون BHK و سلول‌های CHO هستند.
مطلب مرتبط: پروتئین چیست به زبان ساده
ژن درمانی
کشت سلول جانوری در ژن درمانی نقشی حیاتی ایفا می‌کند و به دانشمندان این امکان را می‌دهد که سلول‌های معیوب را با ژن‌های سالم اصلاح کنند و از آنها برای درمان بیماری‌های مختلف استفاده کنند. در ژن درمانی مبتنی بر سلول، سلول‌های بیمار از بدن بیمار جدا می‌شوند، در کشت سلول تکثیر داده می‌شوند و با استفاده از روش‌های مختلف مانند وکتورهای ویروسی یا نانوذرات، ژن‌های سالم به آنها منتقل می‌شود. سپس این سلول‌های اصلاح‌شده به بدن بیمار بازگردانده می‌شوند تا جایگزین سلول‌های معیوب شوند و عملکرد طبیعی را بازیابند.
مطلب مرتبط: ژن چیست؟ – به زبان ساده
مدل‌سازی سیستم‌ها در سلامتی
سلول‌هایی که از کشت سلولی به دست می‌آیند، می‌توانند به عنوان یک سیستم مدل برای مطالعات مربوط به زیست شناسی سلولی، تعاملات میزبان-میکروب، اثرات داروها و اثرات ناشی از تغییرات در ترکیب سلولی مورد استفاده قرار گیرند.
این روش به محققان این امکان را می‌دهد که فرایندهای سلولی را بررسی کرده، درک کنند که چگونه میکروب‌ها با سلول‌های میزبان تعامل می‌کنند، اثربخشی و سمیت داروها را ارزیابی کنند و اثرات تغییرات در مولکول‌ها و ترکیبات سلولی را مورد مطالعه قرار دهند. مدل‌های کشت سلولی به محققان این امکان را می‌دهند که این مطالعات را در شرایط قابل تکرار و کنترل شده انجام دهند و به دانسته‌های ارزشمندی درباره مکانیسم‌های بیولوژیکی و مداخلات درمانی پتانسیلی دست یابند.
انواع کشت سلول جانوری چیست؟
کشت سلول‌های جانوری بر اساس تعداد تقسیمات سلولی که در طول فرآیند رخ می‌دهد، به دو گروه متمایز شامل کشت سلول اولیه و کشت سلول ثانویه تقسیم می‌شود؛ که در ادامه به توضیح هر یک می‌پردازیم.
کشت سلول جانوری اولیه چیست؟
کشت سلولی اولیه، اولین کشت سلولی است که به طور مستقیم از بافت جانوری از طریق تجزیه مکانیکی و شیمیایی یا روش‌های آنزیمی به دست می‌آید. سلول‌های کشت سلولی اولیه، سلول‌هایی با رشد آهسته هستند که تمام ویژگی‌های بافت یا سلول‌های اصلی را دارا می‌باشند و از آنجا که سلول‌های این کشت مستقیماً از موجود زنده گرفته شده‌اند، دارای همان تعداد کروموزوم‌ها به عنوان سلول‌های اصلی هستند.
کشت سلولی اولیه به منظور حفظ و نگهداری رشد سلول‌ها در یک محیط رشد مصنوعی تحت شرایط خاص انجام می‌شود و خود می‌تواند به کشت‌های دیگر تقسیم شود که یا به طور نامحدود به رشد خود ادامه می‌دهند یا پس از چند کشت می‌میرند. تقسیم‌های بعدی کشت سلولی اولیه، می‌تواند سبب جهش شده و منجر به ایجاد خطوط سلولی شود.
مورفولوژی سلول‌ها، در کشت سلولی اولیه ممکن است متفاوت و متنوع باشد، از رایج‌ترین ساختارهای مورفولوژیکی این نوع کشت می‌توان به نوع اپیتلیوم، اپیتلیوئید، فیبروبلاست و بافت همبند اشاره نمود.
کشت‌های سلولی اولیه سخت به دست می‌آیند و معمولاً عمر کوتاه‌تری دارند. علاوه بر این، این کشت‌ها مستعد آلودگی به باکتری‌ها و ویروس‌ها هستند. افزایش تعداد سلول‌ها در کشت سلولی اولیه می‌تواند منجر به تخلیه سوبسترا و مواد مغذی شود که بر فعالیت سلولی تأثیر می‌گذارد.
کشت‌های سلولی اولیه می‌توانند بسته به نوع سلول‌های موجود در کشت به دو گروه تقسیم شوند:
- سلول‌های چسبنده
- سلول‌های غیر چسبنده
انواع کشت سلولی اولیه
الف. سلول‌های وابسته به اتصال/چسبنده (Anchorage-dependent/Adherent cells)
این نوع از سلول‌ها در کشت به یک سطح پایدار و بی‌اثر بیولوژیکی برای چسبندگی و رشد نیاز دارند که این سطح باید جامد و غیر سمی باشد زیرا این سلول‌ها به سختی به صورت سوسپانسیون سلولی رشد می‌کنند. مثال‌هایی از سلول‌های چسبنده شامل سلول‌های کلیه و سلول‌های فیبروبلاست موش STO هستند
ب. سلول‌های غیر وابسته به اتصال/ سوسپانسیون (Anchorage-independent/ Suspension cells)
این سلول‌ها می‌توانند به طور موثر به صورت سوسپانسیون سلولی رشد کنند و نیازی به سطح جامد برای اتصال ندارند، در این نوع کشت، سلول‌ها به طور مداوم در محیط مایع رشد می‌کنند و تقسیم می‌شوند. توانایی سلول‌ها برای رشد به صورت سوسپانسیون، بستگی به منبع سلول‌ها دارد، زیرا سلول‌هایی که در بدن به صورت سوسپانسیون باقی می‌مانند، بهتر به این صورت رشد می‌کنند. مثال‌هایی از سلول‌های سوسپانسیون شامل سلول‌های خونی هستند که در عروق باقی می‌مانند و در پلاسما معلق هستند.
کشت سلول جانوری ثانویه چیست؟
کشت سلولی ثانویه پس از کشت‌های اولیه با انجام کشت مجدد در محیط‌های کشت تازه به دست می‌آید. سلول‌های کشت سلولی ثانویه طول عمر بیشتری دارند زیرا در فواصل زمانی منظم، با مواد مغذی مناسب تغذیه می‌شوند و طول عمر بالاتری هم دارند. کشت سلولی ثانویه به دلیل دسترسی راحت‌تر و آسانی در رشد و نگهداری نسبت به کشت سلولی اولیه ترجیح داده می‌شود. این کشت‌ها از طریق تیمار آنزیمی سلول‌های چسبنده و سپس شستشو و تعلیق مجدد سلول‌ها در حجم‌های خاصی از محیط تازه ایجاد می‌شوند.
کشت سلولی ثانویه هنگامی تهیه می‌شود که تعداد سلول‌ها در کشت اولیه بیش از ظرفیت محیط برای حمایت از رشد سلول‌ها باشد. این نوع از کشت به حفظ تراکم سلولی بهینه برای ادامه رشد کمک می‌کنند.
سلول‌های کشت سلولی ثانویه ممکن است شبیه سلول‌های بافت والد نباشند زیرا در طی فرآیند کشت مجدد ممکن است جهش‌ها و تغییرات ژنتیکی جدیدی در آنها ایجاد شود. این سلول‌ها می‌توانند تغییر کنند، زیرا در برخی موارد کشت مداوم می‌تواند منجر به سلول‌های جاودان شود.
یک نقص مهم مرتبط با کشت سلولی ثانویه این است که سلول‌ها ممکن است به مرور زمان تمایل به تمایز پیدا کنند و منجر به ایجاد سلول‌های غیر طبیعی شوند.
حال که با انواع کشت از نظر منبع آن آشنا شدیم، وقت آن است نگاهی به رده‌های سلولی بیندازیم و با کاربرد هر یک آشنا شویم.
رده سلولی چیست و چه انواعی دارد؟
یک رده سلولی، به گروهی از سلول‌ها گفته می‌شود که از کشت مجدد کشت اولیه تشکیل می‌شوند و شامل یک کشت خالص از سلول‌ها هستند. رده‌های سلولی معمولاً ویژگی‌های عملکردی مشابه سلول‌های اولیه را نشان می‌دهند، اما ژنوتیپ و فنوتیپ سلول‌ها می‌تواند تغییر کند. یک رده سلولی شامل چندین نسل سلولی با فنوتیپ‌های مشابه یا متفاوت است.
مطلب مرتبط: نگاهی بر انواع سلول ، سازندگان حیات
رده‌های سلولی محدود
- رده‌های سلولی محدود، رده‌هایی هستند که در آنها سلول‌های کشت تنها برای تعداد محدودی از دفعات تقسیم می‌شوند و پس از آن در نهایت می‌میرند.
- سلول‌های موجود در این رده‌های سلولی می‌توانند بین 20 تا 100 بار تقسیم شوند قبل از اینکه در نهایت بمیرند و دیگر قادر به تقسیم نباشند.
- تعداد دفعات تقسیم سلولی و طول عمر آنها به عوامل مختلفی مانند تفاوت‌های نسل سلولی، گونه، شرایط کشت و محیط کشت بستگی دارد.
- سلول‌های رده‌های سلولی محدود به صورت سلول‌های چسبنده بر روی سطوح جامد رشد می‌کنند.
رده‌های سلولی جاودان
- رده‌های سلولی جاودان و نامیرا، شامل سلول‌هایی هستند که از طریق کشت‌های متوالی، رشد نامحدودی از خود نشان می‌دهند.
- سلول‌های موجود در این رده‌های سلولی سریع‌تر رشد می‌کنند و یک کشت مستقل را تشکیل می‌دهند، این سلول‌ها جاودانه هستند و می‌توانند به طور نامحدود تقسیم شوند.
- سلول‌های رده‌های سلولی نامیرا می‌توانند از طریق تغییرات ژنتیکی تحول یابند و همچنین خاصیت تومورزایی دارند.
- این سلول‌ها قادر به رشد برای تهیه تراکم بالاتر سلولی هستند و می‌توانند به صورت تعلیق در محیط مایع رشد کنند و حتی می‌توانند بر روی یکدیگر رشد کنند و ساختارهای چند لایه در ظروف کشت تشکیل دهند.
تجهیزات آزمایشگاه کشت سلول
تجهیزات خاص یک آزمایشگاه کشت سلول بستگی به نوع تحقیقاتی دارد که در آن انجام می‌شود، اما همه آزمایشگاه‌های کشت سلول یک هدف مشترک دارند: رشد سلول جهت استفاده در حین پاک بودن از میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا. از آنجا که آسپتیک بودن جزء حیاتی در موفقیت کشت سلولی است، یک اتاق جداگانه یا منطقه اختصاصی باید به این کار تخصیص یابد و برای اهداف دیگر استفاده نشود. استفاده از تجهیزات مختلف می‌تواند به دستیابی به چنین فضای کاری استریل کمک کرده و به طور کلی منجر به افزایش کارآیی، دقت و ثبات عملکرد کشت سلولی شود. تجهیزات توصیه شده برای آزمایشگاه کشت سلول در ادامه ذکر شده‌اند.
- هود کشت سلول: هود کشت سلول که به عنوان هود لامینار یا کابین بیولوژیکی نیز شناخته می‌شود، محفظه ای ایزوله و هواپاک است که برای محافظت از سلول‌های کشت شده در برابر آلودگی میکروبی و ذرات معلق در هوا طراحی شده است. درون این هود یک لامپ UV و یک لامپ فلورسنت وجود دارد. لامپ UV برای استریل کردن سطح کار و فضای داخلی هود قبل و بعد از استفاده و لامپ فلورسنت برای دید بهتر به کار می‌رود.
- میکروسکوپ نوری معکوس: برای بررسی مورفولوژی و رشد سلول‌ها و شمارش آنها از این نوع میکروسکوپ استفاده می‌شود، این میکروسکوپ لنزهایی با بزرگنمایی‌های متفاوت دارد.
- یخچال و فریزر (20- و 80- درجه سانتی‌گراد) و تانک ازت جهت ذخیره‌سازی در نیتروژن مایع: برای نگهداری سلول‌های فریز شده از فریزر 80- درجه سانتی‌گراد استفاده می‌شود همچنین در صورتی که نیاز به نگهداری طولانی مدت از سلولی باشد، در تانک ازت قرار می‌گیرد. محیط کشت سلولی در یخچال و سرم و تریپسین در فریزر 20- درجه سانتی‌گراد نگهداری ی‌شوند.
- سانتریفیوژ: برای تهیهی رسوب سلولی از سانتریفیوژ استفاده می‌شود. معمولا دمای این سانتریفیوژ 25 درجه سانتی‌گراد است.
- pH متر: برای تعیین pH مناسب محیط کشت
- پیپت و پیپتور: برای اندازه‌گیری و توزیع حجم‌های مختلف مایعات مورد استفاده در کشت سلول
- محیط کشت سلولی و مکمل‌ها: برای فراهم کردن شرایط مطلوب رشد سلول‌ها
- لام نئوبار: برای شمارش سلول‌ها و تعیین سینتیک رشد و تراکم مناسب کشت
- اتوکلاو: برای استریل‌سازی پیپت‌ها و سایر تجهیزات در تماس با سلول‌ها
- پمپ خلاء: برای آسپیراسیون محیط کشت سلولی
- حمام آب با قابلیت تنظیم دما: برای گرم کردن محیط کشت سلولی و دفریز سلول‌ها
- ظروف کشت سلول: برای کشت سلول‌ها از ظروف متعددی مانند فلاسک و پلیت با تعداد خانه متفاوت استفاده می‌شود همچنین برای توزیع مایعات به سرسمپلر نیاز است.
- ظروف زباله زیست خطرناک: برای دفع صحیح زباله‌ها
کشت سلول جانوری چگونه انجام می‌شود؟
- تامین مواد جهت رشد: برای کشت سلول جانوری اولین مرحله، تهیهی مواد لازم برای رشد سلول است. کشت سلول جانوری نیازمند استفاده از محیط‌های کشت خاصی است که پیچیده‌تر و خاص‌تر از محیط‌های کشت پایه مورد استفاده برای رشد میکروبی هستند. برخی از اجزای پایه مهم در این محیط‌ها شامل نمک‌های معدنی، منبع نیتروژن، منبع انرژی، ویتامین‌ها، چربی‌ها و ویتامین‌های محلول در چربی، فاکتورهای رشد و هورمون‌ها هستند. در برخی موارد، سیستم‌های بافرینگ pH و آنتی‌بیوتیک‌ها نیز جهت جلوگیری از آلودگی اضافه می‌شوند. دمای مورد نیاز برای رشد به منبع سلول بستگی دارد زیرا سلول‌های موجودات مختلف به دماهای متفاوتی برای رشد و تقسیم نیاز دارند. سلول‌های حیوانات خون‌گرم می‌توانند در دمای بهینه ۳۷ درجه سانتی‌گراد کشت داده شوند، در حالی که حیوانات خون‌سرد بین ۱۵ تا ۲۵ درجه سانتی‌گراد رشد می‌کنند.
- کشت سلول اولیه: کشت سلول‌های اولیه از بافت‌های تازه‌ای استخراج می‌شود که به وسیله تیغه تیز و بدون عفونت جدا شده‌اند. در برخی موارد، سلول‌ها با استفاده از تجزیه‌کننده‌های شیمیایی یا آنزیم‌های پروتئولیتیک جدا می‌شوند. محلول سلولی به دست آمده با محلول پایه‌ای شسته شده تا آنزیم‌های پروتئولیتیک باقی‌مانده حذف شوند، سپس محلول سلولی بر روی یک سطح صاف مانند ظرف کشت یا پتری استریل ریخته می‌شود. سلول‌هایی که به پایه ظرف متصل می‌شوند، با یک محیط کشت مناسب پوشش داده شده و در دمای اتاق مورد نگهداری قرار می‌گیرند.
- دفریز سلولی: اگر سلول مورد استفاده، پیش‌تر فریز شده است، مراحل دفریز یا ذوب سلولی برای استفاده مجدد از آن باید انجام شود. بدین منظور، ابتدا دمای سلول با استفاده از بن‌ماری یا دمای دست به دمای محیط می‌رسد این امر تا جایی ادامه می‌یابد که تقریبا تمام سلول ذوب شود، سپس محیط کشت گرم حاوی سرم که به دمای محیط رسیده است، به آن اضافه می‌شود. برای حذف مواد سمی که حین فریز سلولی از آن استفاده شده است، محلول فوق سانتریفیوژ می‌شود و رسوب سلولی در محیط کشت حل می‌شود. حال وقت آن است که محلول به ظرف مناسب منتقل شود. معمولا پس از 12 ساعت، سلول‌ها مورفولوژی خواهند داشت.
- پاساژ سلولی: پاساژ سلولی فرایندی است که در آن سلول‌ها با هدف ادامه رشد و تقسیم، از یک ظرف کشت به ظرف کشت دیگر منتقل می‌شوند. این فرآیند معمولاً زمانی انجام می‌شود که سلول‌ها به حد اشباع در ظرف کشت فعلی رسیده‌اند و نیاز به انتقال به یک ظرف جدید دارند تا فرصت رشد و افزایش شانس بهبود ویژگی‌های خاصی مانند خصوصیات بیوشیمیایی یا زیست‌شناسی فراهم شود. برای انجام پاساژ سلولی، ابتدا ظرف کشت اولیه که شامل سلول‌هایی است که به حد اشباع رسیده‌اند، آماده می‌شود. محیط کشت خارج می‌شود سپس شستشوی سلول‌های مرده با استفاده از بافر فسفات انجام می‌شود. حال، اتصالات بین سلولی با استفاده از آنزیمی به نام تریپسین شکسته می‌شوند و پس از شمارش، سلول‌ها سپس به محیط جدیدی که در آن شامل محیط رشد مناسب برای ادامه رشد وجود دارد، منتقل می‌شوند.
محدودیت‌ها و چالش‌های کشت سلول جانوری
همانطور که تا به اینجای کار دریافتیم، کشت سلول جانوری ، ابزاری ارزشمند در علوم مختلف، به ویژه زیست‌شناسی، پزشکی، داروسازی و مهندسی بافت است. با این حال، این تکنیک خالی از محدودیت نیست و چالش‌هایی را در مسیر مطالعه سلول‌ها به وجود می‌آورد.
- عدم شباهت کامل به سلول‌ها در بدن: سلول‌های کشت شده در شرایط آزمایشگاهی، محیطی متفاوت با سلول‌ها در بدن دارند که می‌تواند بر عملکرد و رفتار آنها تأثیر بگذارد. این امر می‌تواند نتایج مطالعات کشت سلولی را تا حدی با واقعیت موجود در بدن مغایرت داشته باشد.
- طول عمر محدود: سلول‌های کشت شده در نهایت پیر می‌شوند و می‌میرند که مطالعه بلندمدت آنها را دشوار می‌کند.
- تغییرات ژنتیکی: سلول‌های کشت شده در طول زمان می‌توانند دچار تغییرات ژنتیکی شوند که بر عملکرد و رفتار آنها تأثیر بگذارد.
- آلودگی: کشت سلول‌ها در معرض خطر آلودگی با میکروارگانیسم‌ها و ذرات معلق در هوا است که می‌تواند نتایج مطالعات را مختل کند.
- هزینه بالا: کشت سلول می‌تواند به تجهیزات و مواد گران‌قیمت نیاز داشته باشد که انجام این تکنیک را برای همه محققان دشوار می‌کند.
راهکارهایی برای غلبه بر محدودیت‌های کشت سلول جانوری
- استفاده از مدل‌های پیچیده‌تر کشت سلولی: مدل‌های سه‌بعدی و سیستم‌های میکروسیال می‌توانند محیطی شبیه‌تر به سلول‌ها در بدن را فراهم کنند.
- استفاده از سلول‌های بنیادی: سلول‌های بنیادی می‌توانند به طور نامحدود تکثیر یابند و پتانسیل تبدیل شدن به انواع مختلف سلول‌ها را دارند که مطالعه بلندمدت آنها را امکان‌پذیر می‌کند.
- استفاده از تکنیک‌های توالی‌یابی ژنوم: توالی‌یابی ژنوم سلول‌های کشت شده می‌تواند به شناسایی تغییرات ژنتیکی و درک بهتر عملکرد آنها کمک کند.
- استفاده از روش‌های کنترل آلودگی دقیق: استفاده از هودهای کشت سلول، فیلترها و تکنیک‌های استریلیزاسیون مناسب می‌تواند خطر آلودگی را به حداقل برساند.
- توسعه روش‌های کشت سلول کم‌هزینه: استفاده از روش‌های جایگزین مانند کشت سلول در پلیت‌های میکروتیترو پلیت‌های میکروسیال می‌تواند هزینه‌ها را کاهش دهد.
با وجود این محدودیت‌ها، کشت سلول همچنان ابزاری قدرتمند برای مطالعه سلول‌ها و درک عملکرد آنها در سلامتی و بیماری است. تلاش‌های مداوم برای غلبه بر این محدودیت‌ها و توسعه روش‌های جدید کشت سلول، به پیشرفت علم و توسعه درمان‌های جدید برای بیماری‌ها کمک خواهد کرد.
جمع‌بندی
کشت سلول یکی از تکنیک‌های بنیادی در زیست‌شناسی و بیوتکنولوژی است که امکان رشد و نگهداری سلول‌ها در شرایط کنترل‌شده آزمایشگاهی را فراهم می‌کند. این روش برای تولید واکسن‌ها، پروتئین‌های نوترکیب و تحقیقات گسترده در زمینه‌های مختلف مانند ژن درمانی، مطالعات سرطان و اثرات داروها استفاده می‌شود. با این حال همانطور که در این مطلب اشاره شد، کشت سلول نیازمند تجهیزات گران‌قیمت، تخصص فنی بالا و شرایط استریل است و ممکن است با چالش‌هایی مانند آلودگی‌های میکروبی و تغییرات ژنتیکی مواجه شود. در مجموع، کشت سلول ابزار قدرتمندی برای پیشرفت‌های علمی و پزشکی فراهم می‌کند که به بهبود درمان‌ها و درک بهتر از فرآیندهای زیستی منجر شده است.
