¿Por qué es necesario añadir suero al cultivo de células animales?
La calidad del medio de cultivo es la clave para el desarrollo del cultivo de células séricas, y el suero animal, componente principal del medio de cultivo, juega un papel importante e incluso irremplazable en el crecimiento y reproducción de las células. . El suero bovino es el suero animal más utilizado, por lo que el suero es una de las materias primas importantes para los productos biotecnológicos farmacéuticos. Garantizar la calidad del suero también es un paso importante para mejorar la calidad de los productos biológicos. 1. Tipo de suero
El suero que se utiliza actualmente para el cultivo de tejidos es principalmente suero bovino, y algunas células especiales también se cultivan con suero humano y suero de caballo. Las razones para elegir células de cultivo de suero bovino son: fuentes suficientes, tecnología de preparación madura y, después de un largo período de pruebas de aplicación, las personas tienen una comprensión más profunda. El suero bovino es adecuado para la mayoría de células de mamíferos, pero no se descarta que el uso de otros sueros animales sea más adecuado a la hora de cultivar determinadas células.
El suero bovino es el medio natural más utilizado en el cultivo celular, es rico en nutrientes necesarios para el crecimiento celular y tiene funciones sumamente importantes. El suero bovino se divide en suero de ternera, suero de ternera nuevo y suero de ternera fetal. El suero de ternera fetal debe tomarse de terneros fetales nacidos por cesárea; el suero de ternera recién nacido debe tomarse de terneros recién nacidos dentro de las 24 horas posteriores al nacimiento; el suero de ternera debe tomarse de terneros nacidos entre 10 y 30 días de edad. Obviamente, la calidad del suero fetal bovino es la más alta, porque los fetos bovinos no han estado expuestos al mundo exterior y el suero contiene la menor cantidad de anticuerpos, complementos y otros componentes dañinos para las células. 2. Componentes principales del suero
El suero es una mezcla muy compleja que se forma eliminando la fibrina del plasma. Aunque se conocen la mayoría de sus componentes, algunos aún se desconocen. Los componentes y el contenido del suero suelen variar según el sexo, la edad, la condición fisiológica y el estado nutricional del donante de sangre. El suero contiene diversas proteínas plasmáticas, péptidos, grasas, carbohidratos, factores de crecimiento, hormonas, sustancias inorgánicas, etc. , están en equilibrio fisiológico en términos de promover el crecimiento celular o inhibir la actividad de crecimiento. Aunque se han logrado grandes avances en el estudio de la composición y función del suero, quedan varias preguntas por resolver. Los puntos principales son los siguientes: En primer lugar, puede haber cientos de componentes séricos, pero los componentes exactos, el contenido y el mecanismo de acción aún no están claros, en particular, algunos factores de crecimiento peptídicos, hormonas y lípidos no se conocen completamente, lo que pone en peligro. El trabajo de investigación trae muchas dificultades. En segundo lugar, el suero se produce en lotes y varía mucho entre lotes. La vida útil del suero es de hasta un año. Por tanto, es extremadamente difícil asegurar la similitud de cada lote de suero, lo que limita la estandarización y continuidad de los experimentos. En tercer lugar, no se puede descartar que el suero contenga sustancias volátiles, que se consideran una de las causas del "deterioro del frasco". 3. La función principal del suero
Aporta nutrientes básicos: aminoácidos, vitaminas, sustancias inorgánicas, sustancias lipídicas, derivados de ácidos nucleicos, etc. , es una sustancia esencial para el crecimiento celular.
Aportan hormonas y diversos factores de crecimiento: insulina, hormonas adrenocorticales (hidrocortisona, dexametasona), hormonas esteroides (estradiol, testosterona, progesterona), etc. Factores de crecimiento, como el factor de crecimiento de fibroblastos, el factor de crecimiento epidérmico, el factor de crecimiento de plaquetas, etc.
Aportan proteínas de unión: Las proteínas de unión se utilizan para transportar importantes sustancias de bajo peso molecular como albúmina, vitaminas, grasas y hormonas, y la transferrina transporta el hierro. Las proteínas de unión juegan un papel importante en el metabolismo celular.
Aporta factores de promoción del contacto y de estiramiento para proteger la adhesión celular del daño mecánico.
Tiene un cierto efecto protector sobre las células en cultivo: algunas células como las endoteliales y las células mieloides pueden liberar proteasas, y el suero contiene componentes antiproteasas, que tienen un efecto neutralizante. Este efecto se descubrió accidentalmente y ahora el suero se utiliza específicamente para bloquear la digestión de tripsina. Porque la tripsina se ha utilizado ampliamente para la digestión y el paso de células adherentes.
Las proteínas séricas forman la viscosidad del suero y protegen a las células del daño mecánico, especialmente en cultivos en suspensión y agitación, donde la viscosidad juega un papel importante. El suero también contiene algunos oligoelementos e iones que desempeñan un papel importante en el metabolismo y la desintoxicación, como el SeO3.
Selenio y demás. 4. Desventajas del uso de suero en cultivo celular
La composición del suero es muy compleja. Aunque contiene muchos componentes que son beneficiosos para las células, también contiene componentes que son perjudiciales para las células, lo que hace que el suero tenga varias desventajas obvias:
Para la mayoría de las células del cuerpo, el suero no es lo que contienen. El contacto con el fluido fisiológico solo está en el proceso de curación de lesiones y coagulación de la sangre, por lo que el uso de suero puede cambiar el estado normal de ciertas células del cuerpo. El suero puede promover el crecimiento de ciertas células (fibroblastos) e inhibir otras células (células epidérmicas). . ) crecimiento.
El suero contiene algunas sustancias tóxicas para las células, como la poliaminooxidasa, que puede reaccionar con poliaminas (como la espermina y la espermidina) producidas por células altamente proliferantes para generar sustancias citotóxicas. El complemento, los anticuerpos y las toxinas bacterianas pueden afectar el crecimiento celular e incluso provocar la muerte celular.
Las fuentes y los números de lote de suero de diferentes animales son diferentes. La calidad de cada lote varía mucho y su composición no puede ser consistente.
Se pueden introducir micoplasmas y virus en la muestra, lo que podría afectar a las células, lo que puede provocar fallos experimentales o resultados experimentales poco fiables.
El uso de suero dificulta la estandarización de los experimentos y la producción, y la proteína entre ellos dificulta el aislamiento y la purificación de algunos biofármacos proteicos genéticamente modificados.
En la producción a gran escala, la fuente de suero es cada vez más difícil y costosa, lo que es uno de los principales componentes de los costos de producción de cultivos de células animales.