Forskel mellem primær og sekundær cellekultur

Nøgleforskel - Primær vs sekundær cellekultur
 

Før vi diskuterer forskellen mellem primær og sekundær cellekultur, lad os først kort definere, hvad cellekultur er. Cellekultur er processen med at fjerne celler fra et dyr eller en plante og efterfølgende vækst i et kunstigt kontrolleret miljø. Cellerne kunne fjernes direkte fra vævet og adskilles ved enzymatiske eller mekaniske metoder eller kunne stamme fra en kultur, der allerede er etableret. Den vigtigste forskel mellem primær og sekundær cellekultur er den celler til primær cellekultur opnås direkte fra et dyr eller plantevæv, mens celler til sekundær cellekultur opnås fra en allerede etableret primær kultur. Derfor er sekundær kultur en ny kultur, der stammer fra den primære kultur.

Lad os se nærmere på betydningen af ​​primær og sekundær cellekultur for at differentiere dem bedre.

Hvad er primær cellekultur?

Primær cellekultur er adskillelse af celler fra et forældredyr eller plantevæv gennem enzymatiske eller mekaniske foranstaltninger og opretholdelse af cellernes vækst i et passende substrat i glas- eller plastbeholdere under kontrollerede miljøbetingelser. Celler i primær kultur har den samme karyotype (antal og udseende af kromosomer i kernen i en eukaryot celle) som disse celler i det originale væv. Primær cellekultur kunne klassificeres i to baseret på den type celler, der blev anvendt i kultur.

• Forankringsafhængig eller vedhæftende celle - Disse celler kræver en tilknytning til vækst. Klæbende celler stammer normalt fra væv fra organer, for eksempel fra nyre, hvor cellerne er bevægelige og indlejrede i bindevæv.

• Forankrede uafhængige celler eller suspension celler - Disse celler kræver ikke en fastgørelse for vækst. Med andre ord bundes disse celler ikke til overfladen af ​​kulturbeholderen. Alle suspensionskulturer stammer fra celler i blodsystemet; for eksempel er hvide blodlegemer-lymfocytter suspenderet i plasma.

Celler, der stammer fra primære kulturer, har en begrænset levetid. Celler kan ikke holdes på ubestemt tid af flere grunde. Øget celletal i primær kultur vil føre til udmattelse af substrat og næringsstoffer. Cellulær aktivitet vil også gradvist øge niveauet for toksiske metabolitter i kulturen, der hæmmer yderligere cellevækst.

På dette trin skal en sekundær eller en subkultur udføres for at sikre kontinuerlig cellevækst.

Hvad er sekundær cellekultur?

Som beskrevet ovenfor, når celler i vedhæftede kulturer optager alt tilgængeligt substrat, eller når celler i suspensionskulturer overgår mediets kapacitet til at understøtte yderligere vækst, begynder celleproliferation at reducere eller helt ophøre. For at opretholde optimal celletæthed til fortsat vækst og for at stimulere yderligere spredning skal primær kultur subkultureres. Denne proces er kendt som sekundær cellekultur.

Under den sekundære cellekultur overføres celler fra primær kultur til et nyt kar med frisk vækstmedium. Processen involverer fjernelse af de tidligere vækstmedier og adskillelse af vedhæftede celler i vedhæftede primære kulturer. Sekundær cellekultur kræves med jævne mellemrum for at give celler voksende plads og friske næringsstoffer, hvorved cellernes levetid forlænges og et antal celler i kulturen udvides.

Sekundær dyrkning af et vist volumen af ​​en primær kultur til et lige stort volumen af ​​frisk vækstmedium tillader langvarig vedligeholdelse af cellelinjer. Sekundær dyrkning til et større volumen frisk vækstmedium praktiseres for at øge antallet af celler, for eksempel i industrielle processer eller videnskabelige eksperimenter.

Hvad er forskellen mellem primær cellekultur og sekundær cellekultur?

Da vi nu har forstået de to udtryk separat, vil vi sammenligne de to for at finde andre forskelle mellem dem.

Hvornår skal man bruge primær og / eller sekundær cellekultur

Dette afhænger af, hvad du vil lære, og hvilken type eksperiment du udfører.

Primær cellekultur: Dette er den proces, der skal bruges til at dyrke celler fra det berørte forældrevæv. Celler i den primære kultur vil have en begrænset levetid på grund af udmattelse af underlag og næringsstoffer og opbygning af toksiner med befolkningsvækst. Primær kultur kan til trods for separeringsteknikker anvendt i isoleringsprocessen indeholde flere typer celler. Imidlertid er dette muligvis ikke et problem i alle typer eksperimenter, og i sådanne tilfælde kan primær kultur alene anvendes.

Sekundær cellekultur:  Normalt er antallet af celler opnået fra primær kultur utilstrækkeligt i eksperimenter. Sekundær cellekultur giver mulighed for at udvide cellepopulationen og også forlænge levetiden. Det muliggør yderligere selektion af celler ved hjælp af et selektivt medium og tillader genotypisk og fænotypisk ensartethed i populationen. Denne proces bruges til at generere replikatkulturer til grundlæggende karakterisering, konservering og eksperimentering.

Lighed med forældrevæv

Primær cellekultur: Celler til primær cellekultur opnås direkte fra et dyre- eller plantevæv. Derfor ligner celler i den primære kultur tæt på dets forældrevæv, og følgelig kan den biologiske respons være nærmere en in vivo-situation end den for en sekundær cellekultur.

Sekundær cellekultur: Sekundær cellekultur stammer fra en primær cellekultur. Selvom underkultur forlænger cellernes levetid, er der muligheden for, at celler efter nogle få faser kan transformeres eller måske miste kontrollen over ikke at dele mere end en bestemt mængde gange. Dette kan skyldes mutationer eller genetiske ændringer i primære celler under subkultur. For eksempel har nogle mikroorganismer en tendens til at tilpasse sig kulturbetingelser, som for det meste er forskellige fra deres naturlige miljø, ved at ændre deres biologi.

Dyrkningsproces - opnåelse af celler

Primær cellekultur: I primær cellekultur vil dyre- eller plantevæv gennemgå faser af skylning, dissektion og mekanisk eller enzymatisk opdeling. Disaggregeret væv vil indeholde en række forskellige celletyper, og dette kan kræve anvendelse af en adskillelsesteknik for at isolere celler af interesse.

Sekundær cellekultur: I sekundær cellekultur, hvis den primære kultur er en adhærerende kultur, er det første trin at løsne celler fra fastgørelsen (overflade af kulturbeholderen) ved hjælp af mekaniske eller enzymatiske midler. Derefter skal cellerne fjernes fra hinanden for at danne en enkeltcellesuspension.

Antal celler i kultur

Primær cellekultur: Det er ikke ønskeligt at have en absolut enkeltcellesuspension, da mange primære celler overlever bedre i små klynger.

Sekundær cellekultur: Det er tilstrækkeligt at generere en enkeltcellesuspension.

Life Span of Culture

Primær cellekultur: Primære cellekulturer har begrænsede levetid. Som forklaret ovenfor skyldes dette, at væksten af ​​celler udtømmer underlag og næringsstoffer og fører til ophobning af toksiske metabolitter. Som et resultat falder gradvis cellernes væksthastighed, hvilket fører til cellernes død.

Sekundær cellekultur: Sekundær cellekultur forlænger levetiden for celler. Periodisk underdyrkning kan producere udødelige celler gennem transformation eller genetisk ændring af primære celler.

Risiko for forurening

Primær cellekultur: Primære cellekulturer er vanskeligere at tage sig af. Generelt har primære cellekulturer brug for en rig blanding af aminosyrer, mikronæringsstoffer, visse hormoner og vækstfaktorer. Som et resultat er risikoen for kontaminering i primære cellekulturer højere end sekundære cellekulturer.

Sekundær cellekultur: Sekundære cellekulturer er relativt let at vedligeholde, og risikoen for kontaminering er lavere end primære cellekulturer.

I denne artikel har vi forsøgt at forstå udtrykkene primær cellekultur og sekundær cellekultur efterfulgt af en sammenligning for at fremhæve centrale forskelle mellem dem. Den grundlæggende forskel ligger i, hvordan celler stammer fra kultur; celler til primær cellekultur opnås direkte fra et dyr eller plantevæv, medens celler til sekundær cellekultur opnås fra en allerede etableret primær kultur.

Referencer: Grundlæggende om cellekultur - En håndbog af Invitrogen og Gibco Freshney, R. I. (2006). Grundlæggende principper for cellekultur. Center for onkologi og anvendt farmakologi.   Billed høflighed: “Cell Culture” af Umberto Salvagnin (CC BY 2.0) via Flickr