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细胞培养物不像你想象的那么稳定(细胞培养需要的条件)

2022-02-18 10:33:37
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  根据 KAUST 生物科学家团队的说法,在培养容器或培养皿中生长的不同细胞类型的培养环境彼此之间以及与活体条件的差异很大,这可能会导致生物医学研究中的“可重复性危机”。这一结论是在三天内对包括人类多能干细胞在内的三种不同细胞类型进行持续监测之后得出的。这项和进一步的研究可能会导致实验室细胞培养实验的标准和协议得到改进。

  由于无法监测和控制细胞培养条件,研究人员很难重现实验,这对于确认科学发现的重要性和准确性至关重要。

  “我们现在正在通过分析在明确条件下生长的细胞的基因表达以及表观遗传和代谢变化来研究细胞培养环境不稳定性的功能后果,”李说。

  该团队未来的研究将旨在就如何改善不同细胞类型的培养条件提出建议。同时,研究人员建议修改现有的批量培养方案——例如,通过降低细胞密度或调整培养容器——可以帮助将变化限制在可接受的范围内。市售系统也可用于用新鲜培养基连续稀释培养物或自动添加气体或调整培养基酸度以维持细胞环境。

  由海洋生态学家 Carlos Duarte 和生物科学家 Mo Li 领导的一组研究人员在三天的时间内监测了在受控培养箱中培养的细胞的环境——一种称为分批培养的标准细胞培养方法。使用了三种不同的细胞类型:人类多能干细胞、癌细胞系和一种白细胞。将光学传感器连接到属于每种细胞类型的一些烧瓶上,以监测细胞生长时溶解氧和二氧化碳水平的变化。其他烧瓶每八小时取出一次,然后在测量细胞生长速率和培养酸度后丢弃。

  “我们惊讶地发现分批培养的细胞环境与它们在人体中的原生环境有很多不同,”博士说。学生 Samhan Alsolami。

  培养物中发生的变化程度因细胞类型而异,但通常,随着细胞密度的增加,溶解在细胞培养基中的氧气量减少,而二氧化碳增加。这反过来又增加了周围介质的酸度。这些变化在每种细胞类型中发生的不同程度可能是由于细胞生长速率和新陈代谢的差异。这些变化将影响细胞过程。

  研究科学家 Shannon Klein 解释说:“科学家们仍在发现有助于维持理想细胞培养环境以准确模拟人体的因素。” “但这不是一件容易的事,需要在技术和工程方面同时取得进步,”她说。

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