Разница между первичной и вторичной клеточной культурой

Ключевая разница - первичная и вторичная клеточная культура
 

Прежде чем обсуждать разницу между первичной и вторичной клеточной культурой, давайте сначала кратко определим, что такое клеточная культура. Клеточная культура - это процесс удаления клеток из животного или растения и последующего роста в искусственно контролируемой среде. Клетки могут быть непосредственно удалены из ткани и дезагрегированы ферментативными или механическими методами или могут быть получены из уже созданной культуры. Основное различие между первичной и вторичной клеточной культурой заключается в том, что клетки для первичной клеточной культуры получают непосредственно из ткани животного или растения, пока клетки для вторичной культуры клеток получают из уже созданной первичной культуры. Следовательно, вторичная культура - это новая культура, возникшая из первичной культуры..

Давайте подробнее рассмотрим значение первичной и вторичной клеточной культуры, чтобы лучше их дифференцировать.

Что такое первичная клеточная культура?

Первичная клеточная культура - это диссоциация клеток из ткани родительского животного или растения посредством ферментативных или механических мер и поддержания роста клеток в подходящем субстрате в стеклянных или пластиковых контейнерах при контролируемых условиях окружающей среды. Клетки в первичной культуре имеют такой же кариотип (количество и появление хромосом в ядре эукариотической клетки), что и клетки в исходной ткани. Первичная клеточная культура может быть классифицирована на две в зависимости от типа клеток, используемых в культуре..

• Якорная Зависимая или Прилипшая Клетка - Эти клетки требуют прикрепления для роста. Адгезивные клетки обычно происходят из тканей органов, например из почек, где клетки неподвижны и внедрены в соединительную ткань.

• Клетки, независимые от якорей, или подвесные клетки. Эти клетки не требуют прикрепления для роста. Другими словами, эти клетки не прикрепляются к поверхности культурального сосуда. Все суспензионные культуры получены из клеток системы крови; например, лимфоцит лейкоцитов суспендируется в плазме.

Клетки, полученные из первичных культур, имеют ограниченную продолжительность жизни. Клетки не могут храниться бесконечно по нескольким причинам. Увеличение числа клеток в первичной культуре приведет к истощению субстрата и питательных веществ. Кроме того, клеточная активность будет постепенно увеличивать уровень токсических метаболитов в культуре, подавляя дальнейший рост клеток..

На этом этапе необходимо выполнить вторичную или субкультуру, чтобы обеспечить непрерывный рост клеток..

Что такое вторичная клеточная культура?

Как описано выше, когда клетки в прилипших культурах занимают весь доступный субстрат или когда клетки в суспензионных культурах превышают способность среды поддерживать дальнейший рост, пролиферация клеток начинает уменьшаться или полностью прекращаться. Чтобы поддерживать оптимальную плотность клеток для продолжения роста и стимулировать дальнейшую пролиферацию, первичную культуру необходимо пересевать. Этот процесс известен как вторичная клеточная культура.

Во время вторичной клеточной культуры клетки из первичной культуры переносят в новый сосуд со свежей питательной средой. Процесс включает удаление предыдущих питательных сред и диссоциацию прилипших клеток в прилипших первичных культурах. Вторичное культивирование клеток периодически требуется для обеспечения клеток растущим пространством и свежими питательными веществами, тем самым продлевая жизнь клеток и расширяя количество клеток в культуре..

Вторичное культивирование определенного объема первичной культуры в равный объем свежей питательной среды позволяет длительно поддерживать клеточные линии. Вторичное культивирование в большем объеме свежей питательной среды практикуется для увеличения числа клеток, например, в промышленных процессах или научных экспериментах..

В чем разница между первичной клеточной культурой и вторичной клеточной культурой?

Поскольку мы теперь поняли два термина по отдельности, мы сравним их, чтобы найти другие различия между ними..

Когда использовать первичную и / или вторичную клеточную культуру

Это зависит от того, что вы хотите выучить и какой эксперимент вы проводите.

Первичная клеточная культура: Это процесс, который следует использовать для культивирования клеток из родительской ткани, вызывающей озабоченность. Клетки в первичной культуре будут иметь конечную продолжительность жизни из-за истощения субстрата и питательных веществ и накопления токсинов с ростом населения. Первичная культура, несмотря на методы разделения, используемые в процессе выделения, может содержать несколько типов клеток. Однако это не может быть проблемой во всех типах экспериментов, и в таких случаях можно использовать только первичную культуру..

Вторичная клеточная культура:  Обычно количество клеток, полученных из первичной культуры, недостаточно в экспериментах. Вторичная клеточная культура дает возможность для увеличения популяции клеток, а также продления жизни. Это позволяет проводить дальнейший отбор клеток с использованием селективной среды и обеспечивает генотипическую и фенотипическую однородность в популяции. Этот процесс используется для создания копируемых культур для базовой характеристики, сохранения и экспериментов..

Сходство с родительской тканью

Первичная клеточная культура: Клетки для первичной клеточной культуры получают непосредственно из ткани животных или растений. Следовательно, клетки в первичной культуре очень похожи на родительскую ткань, и, соответственно, биологический ответ может быть ближе к ситуации in vivo, чем у вторичной клеточной культуры..

Вторичная клеточная культура: Вторичная клеточная культура происходит из первичной клеточной культуры. Хотя субкультивирование продлевает срок жизни клеток, существует вероятность того, что после нескольких этапов клетки могут трансформироваться или могут потерять контроль над делением более определенного количества раз. Это может быть из-за мутаций или генетических изменений в первичных клетках во время субкультивирования. Например, некоторые микроорганизмы имеют тенденцию адаптироваться к условиям культивирования, которые в основном отличаются от их естественной среды, изменяя их биологию.

Процесс культивирования - получение клеток

Первичная клеточная культура: В первичной клеточной культуре животные или растительные ткани будут проходить фазы промывания, диссекции и механической или ферментативной дезагрегации. Дезагрегированная ткань будет содержать множество различных типов клеток, и это может потребовать принятия метода разделения для выделения интересующих клеток.

Вторичная клеточная культура: Во вторичной клеточной культуре, если первичная культура представляет собой прилипшую культуру, первым шагом является отделение клеток от прикрепления (поверхности культурального сосуда) механическим или ферментативным способом. Затем клетки должны быть отделены друг от друга, чтобы сформировать одну клеточную суспензию.

Количество клеток в культуре

Первичная клеточная культура: Не желательно иметь абсолютную суспензию отдельных клеток, так как многие первичные клетки лучше выживают в небольших кластерах.

Вторичная клеточная культура: Достаточно создать одну клеточную суспензию.

Жизненный период культуры

Первичная клеточная культура: Первичные клеточные культуры имеют конечную продолжительность жизни. Как объяснялось выше, это происходит потому, что рост клеток истощает субстрат и питательные вещества и приводит к накоплению токсичных метаболитов. В результате постепенно скорость роста клеток падает, что приводит к гибели клеток.

Вторичная клеточная культура: Вторичная клеточная культура продлевает продолжительность жизни клеток. Периодическое субкультивирование может производить бессмертные клетки путем трансформации или генетического изменения первичных клеток.

Риск загрязнения

Первичная клеточная культура: С первичными клеточными культурами труднее ухаживать. Как правило, первичные клеточные культуры нуждаются в богатой смеси аминокислот, микроэлементов, определенных гормонов и факторов роста. В результате риск загрязнения первичных клеточных культур выше, чем вторичных клеточных культур..

Вторичная клеточная культура: Вторичные клеточные культуры сравнительно легко поддерживать, и риск загрязнения ниже, чем первичные клеточные культуры.

В этой статье мы попытались понять термины первичная клеточная культура и вторичная клеточная культура, а затем провели сравнение, чтобы выделить ключевые различия между ними. Основное различие заключается в том, как клетки получены из культуры; клетки для первичной культуры клеток получают непосредственно из ткани животного или растительного происхождения, тогда как клетки для вторичной культуры клеток получают из уже установленной первичной культуры.

Ссылки: Основы клеточной культуры - Справочник Invitrogen и Gibco Freshney, R.I. (2006). Основные принципы клеточной культуры. Центр онкологии и прикладной фармакологии.   Изображение предоставлено: «Культура клеток» Умберто Сальвагниным (CC BY 2.0) через Flickr