Nøkkelforskjell – primær vs sekundær cellekultur
Før vi diskuterer forskjellen mellom primær og sekundær cellekultur, la oss først kort definere hva cellekultur er. Cellekultur er prosessen med å fjerne celler fra et dyr eller en plante og påfølgende vekst i et kunstig kontrollert miljø. Cellene kan fjernes direkte fra vevet og disaggregeres ved hjelp av enzymatiske eller mekaniske metoder eller kan avledes fra en kultur som allerede er etablert. Den viktigste forskjellen mellom primær og sekundær cellekultur er at celler for primær cellekultur hentes direkte fra et dyre- eller plantevev, mens celler for sekundær cellekultur hentes fra en allerede etablert primærkultur. Derfor er sekundærkultur en ny kultur som stammer fra primærkulturen.
La oss se nærmere på betydningen av primær og sekundær cellekultur for å skille dem bedre.
Hva er primærcellekultur?
Primær cellekultur er adskillelse av celler fra et foreldredyr eller plantevev gjennom enzymatiske eller mekaniske tiltak og opprettholdelse av vekst av celler i et passende substrat i glass- eller plastbeholdere under kontrollerte miljøforhold. Celler i primærkultur har samme karyotype (antall og utseende av kromosomer i kjernen til en eukaryot celle) som de cellene i det opprinnelige vevet. Primær cellekultur kan klassifiseres i to basert på hvilken type celler som brukes i kultur.
Anchorage Dependent eller Adherent Cell – Disse cellene krever et vedlegg for vekst. Adherente celler er vanligvis avledet fra organvev, for eksempel fra nyre hvor cellene er immobile og innebygd i bindevev
Anchorage Independent eller Suspension Cells – Disse cellene krever ikke vedlegg for vekst. Med andre ord, disse cellene fester seg ikke til overflaten av kulturkaret. Alle suspensjonskulturer er avledet fra celler i blodsystemet; for eksempel er lymfocytter fra hvite blodlegemer suspendert i plasma
Celler avledet fra primærkulturer har en begrenset levetid. Celler kan ikke holdes på ubestemt tid på grunn av flere årsaker. Økende celletall i primærkultur vil føre til utmattelse av substrat og næringsstoffer. Dessuten vil cellulær aktivitet gradvis øke nivået av giftige metabolitter i kulturen og hemme videre cellevekst.
På dette stadiet må en sekundær eller en subkultur utføres for å sikre kontinuerlig cellevekst.
Hva er sekundær cellekultur?
Som beskrevet ovenfor, når celler i adherente kulturer okkuperer alt tilgjengelig substrat eller når celler i suspensjonskulturer overgår kapasiteten til mediet til å støtte videre vekst, begynner celleproliferasjonen å redusere eller opphøre helt. For å opprettholde optimal celletetthet for fortsatt vekst og for å stimulere ytterligere spredning, må primærkulturen subkultureres. Denne prosessen er kjent som sekundær cellekultur.
Under den sekundære cellekulturen overføres celler fra primærkulturen til et nytt kar med friskt vekstmedium. Prosessen involverer fjerning av tidligere vekstmedier og frakobling av adhererte celler i adherente primærkulturer. Sekundær celledyrking er periodisk nødvendig for å gi cellene vokseplass og friske næringsstoffer, og derved forlenge cellenes levetid og utvide et antall celler i kulturen.
Sekundær dyrking av et visst volum av en primærkultur til et likt volum friskt vekstmedium tillater langsiktig vedlikehold av cellelinjer. Sekundærdyrking til et større volum friskt vekstmedium praktiseres for å øke antall celler, for eksempel i industrielle prosesser eller vitenskapelige eksperimenter.
Hva er forskjellen mellom primær cellekultur og sekundær cellekultur?
Slik vi nå har forstått de to begrepene separat, vil vi sammenligne de to for å finne andre forskjeller mellom dem.
Når skal man bruke primær og/eller sekundær cellekultur
Dette avhenger av hva du vil lære og hvilken type eksperiment du utfører.
Primær cellekultur: Dette er prosessen som skal brukes til å dyrke celler fra foreldrevevet som er bekymret. Celler i primærkultur vil ha en begrenset levetid på grunn av utmattelse av substrat og næringsstoffer og oppbygging av giftstoffer, med befolkningsvekst. Primærkultur kan, til tross for separasjonsteknikkene som brukes i isolasjonsprosessen, inneholde flere typer celler. Imidlertid er dette kanskje ikke et problem i alle typer eksperimenter, og i slike tilfeller kan primærkultur alene brukes.
Sekundær cellekultur: Vanligvis er antallet celler hentet fra primærkultur utilstrekkelig i eksperimenter. Sekundær cellekultur gir mulighet for å utvide cellepopulasjonen og også forlenge levetiden. Det muliggjør ytterligere seleksjon av celler ved bruk av et selektivt medium og tillater genotypisk og fenotypisk enhetlighet i populasjonen. Denne prosessen brukes til å generere replikatkulturer for grunnleggende karakterisering, konservering og eksperimentering.
Likhet med foreldrevev
Primær cellekultur: Celler for primær cellekultur hentes direkte fra et dyre- eller plantevev. Derfor ligner cellene i primærkulturen mye på dets foreldrevev, og følgelig kan den biologiske responsen være nærmere en in vivo-situasjon enn den til en sekundær cellekultur.
Sekundær cellekultur: Sekundær cellekultur stammer fra en primær cellekultur. Selv om sub-kultur forlenger levetiden til cellene, er det en mulighet for at celler etter noen få faser kan bli transformert eller miste kontrollen over å ikke dele seg mer enn et visst antall ganger. Dette kan være på grunn av mutasjoner eller genetiske endringer i primærceller under sub-dyrking. Noen mikroorganismer har for eksempel en tendens til å tilpasse seg kulturforholdene, som stort sett er forskjellige fra deres naturlige miljø, ved å endre biologien.
Prosess for dyrking – skaffe celler
Primær cellekultur: I primær cellekultur vil dyre- eller plantevev gå gjennom faser med skylling, disseksjon og mekanisk eller enzymatisk disaggregering. Disaggregert vev vil inneholde en rekke forskjellige celletyper, og dette kan kreve bruk av en separasjonsteknikk for å isolere celler av interesse.
Sekundær cellekultur: I sekundær cellekultur, hvis primærkulturen er en adherent kultur, er det første trinnet å løsne celler fra vedlegget (overflaten til kulturkaret) ved hjelp av mekaniske eller enzymatiske midler. Deretter må cellene løsnes fra hverandre for å danne en enkelt cellesuspensjon.
Antall celler i kultur
Primærcellekultur: Det er ikke ønskelig å ha en absolutt enkeltcellesuspensjon, siden mange primærceller overlever bedre i små klynger.
Sekundær cellekultur: Det er tilstrekkelig å generere en enkeltcellesuspensjon.
Kulturens levetid
Primærcellekultur: Primære cellekulturer har begrenset levetid. Som forklart ovenfor, er dette fordi celleveksten sliter ut substrat og næringsstoffer og fører til akkumulering av giftige metabolitter. Som et resultat synker veksthastigheten til cellene gradvis, noe som fører til celledød.
Sekundær cellekultur: Sekundær cellekultur forlenger cellenes levetid. Periodisk underdyrking kan produsere udødelige celler gjennom transformasjon eller genetisk endring av primærceller.
Risiko for kontaminering
Primærcellekultur: Primærcellekulturer er vanskeligere å ta vare på. Generelt trenger primære cellekulturer en rik blanding av aminosyrer, mikronæringsstoffer, visse hormoner og vekstfaktorer. Som et resultat er risikoen for kontaminering i primære cellekulturer høyere enn sekundære cellekulturer.
Sekundær cellekultur: Sekundære cellekulturer er relativt enkle å vedlikeholde, og risikoen for kontaminering er lavere enn primære cellekulturer.
I denne artikkelen har vi forsøkt å forstå begrepene primær cellekultur og sekundær cellekultur etterfulgt av en sammenligning for å fremheve viktige forskjeller mellom dem. Den grunnleggende forskjellen ligger i hvordan celler er avledet fra kultur; celler for primær cellekultur hentes direkte fra et dyre- eller plantevev, mens celler for sekundær cellekultur hentes fra en allerede etablert primærkultur.
