Середовища для культивування тваринних клітин. Вимоги до складу

Середовище для культивування ≈ 40 – 50 компонентів. В залежності від призначення:

3) підтримуючі середовища – для підтримання життєздатних клітин, не містять сироватки взагалі або до 2,5%.

4) ростові - використовують для тривалого активного розмноження клітин. Обов’язкова складова – сироватка 5-10 %.

Фактори, що впливають на якість середовища:

3) якість води – очищають Н₂О від мінералів, демінералізують – зберігають при +80^оС. Спосіб перевірки якості – опір 1,5 – 2 мОм.

4) якість реактивів. Реактиви ХЧ не підходять, потрібні реактиви з найвищим ступенем очистки.

5) умови збереження (+4-6^оС), не допускаючи замороження. Тривалість зберігання залежить від кількості та якості компонентів.

6) рН – різне для культур клітин ссавців та комах; для ссавців 7 -7,2; для інших джерел 6 – 7,2, для різних клітинних культур рН різне. У клітин субстратзалежних і суспензійних – різна чутливість до рН, для останніх більш чуттєві до змін рН. рН підтримується за допомогою СО₂, бікарбонату. Середовища, які містять NaНCO₃ в концентрації 26 ммоль за буферною ємністю наближаються до крові.

7) газове середовище (для дихання), звичайний атмосферний тиск є надлишковим, оптимальний Р=40 мм. рт. ст. забезпечує рівень рідини над клітинами 0,34 мм.

8) потреба в різних поживних речовинах.

Розрізняють два основних компоненти поживних середовищ:

- низькомолекулярні сполуки;

- ростові фактори.

В більшості ПС основний ростовий фактор – сироватка. В сироватці наявні в різні гормональні фактори, що стимулюють ріст клітини, фактори прикріплення та розпластування клітин, мінеральні речовини. Недоліки – руйнуючий вплив для деяких клітин, містить фермент поліаміноксидазу, як наслідок утворюються поліамідні альдегіди з цитотоксичним ефектом; властивості сироватки змінюються від партії до партії.

Основні компоненти середовища:

1) фактори росту – обов’язкові (с ≈ кілька мг/мл).; інсулін, фактор росту, синтезований тромбоцитами, ФР епідермісу, ФР фібробластів (ФРФ), хоча їх фізіологічна роль остаточно не з’ясована.

2) гормони; інсулін, глюкокортикоїди, стероїдні гормони.

3) фактори прикріплення: колаген, фібронектин.

4) транспортні білки – перенесення низькомолекулярних факторів: альбумін (переносить ліпіди, вітаміни, гормони), трансфери (залізо).

5) ліпіди – для біосинтезу мембран: лінолева кислота, холестрени.

6) різні мінеральні речовини Cu, Zn, Co, Mn, Mo, V (їх роль остаточно не з’ясована), забезпечують осмотичну рівновагу, електролітний баланс; деякі забезпечують прикріплення клітин; кофактори багатьох ферментів;

7) амінокислоти – будівельні блоки для біосинтезу: необхідні АК для життєздатності – Іле, Лей, Три, Фен, Вал, Арг, Цис, Глу. Надто високі концентрації вільних амінокислот можуть бути токсичними. Припустимо не більше 0,1 -0,2 ммоль;

8) вітаміни, необхідні 8 вітамінів групи В (субстрати для синтезу ліпідів, кофактори ферментів), жиророзчинні вітаміни не включаються в середовище, виключення складає вітамін А, що потрібен для початку диференціювання;

9) вуглеводи: глюкоза 5 – 20 ммоль, фруктоза – для ембріонів замість глюкози, малоза, галактоза, та ін.

1 – 9 обов’язкові компоненти середовища.

Оптимальна температура культивування + 36 – 38^оС. В залежності від джерела: комахи +25^оС; для деяких видів +22^оС; для ссавців максимальна температура +42^оС; для птахів максимальна +46^оС.

Встановлено, що є певна кореляція між місцями проживання тврин, у яких взяті тканини та температурою їх подальшого культивування.

Базові середовища: 199, Ігла, МЕМ, ДМЕМ. Це синтетичні. До них може додаватися сироватка.

За походженням середовища:

1) природні – різні гідролізати тканин, лактат – альбуміну та ін.;

2) синтетичні.