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 kan fjernes direkte fra vævet og adskilles ved hjælp af enzymatiske eller mekaniske metoder eller kan være afledt af en kultur, der allerede er etableret. Den vigtigste forskel mellem primær og sekundær cellekultur er, at celler til primær cellekultur opnås direkte fra et dyre- 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 foranst altninger og opretholdelse af væksten af celler i et passende substrat i glas- eller plastikbeholdere under kontrollerede miljøforhold. Celler i primær kultur har den samme karyotype (antal og udseende af kromosomer i kernen af en eukaryot celle) som de celler i det oprindelige væv. Primær cellekultur kan klassificeres i to baseret på den type celler, der anvendes i kulturen.
Forankringsafhængig eller vedhæftende celle – Disse celler kræver en vedhæftning for vækst. Vedhæftende celler stammer sædvanligvis fra væv i organer, for eksempel fra nyrer, hvor cellerne er immobile og indlejret i bindevæv
Anchorage-uafhængige eller suspensionsceller – Disse celler kræver ikke en vedhæftning for vækst. Med andre ord binder disse celler sig ikke til overfladen af dyrkningsbeholderen. Alle suspensionskulturer er afledt af celler i blodsystemet; for eksempel er hvide blodlegemers lymfocytter suspenderet i plasma
Celler afledt af primærkulturer har en begrænset levetid. Celler kan ikke holdes på ubestemt tid af flere årsager. Stigende celleantal i primær kultur vil føre til udmattelse af substrat og næringsstoffer. Cellulær aktivitet vil også gradvist øge niveauet af toksiske metabolitter i kulturen, hvilket hæmmer yderligere cellevækst.
På dette stadium skal der udføres en sekundær eller en subkultur for at sikre kontinuerlig cellevækst.
Hvad er sekundær cellekultur?
Som beskrevet ovenfor, når celler i adhærente 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 for fortsat vækst og for at stimulere yderligere proliferation, skal primærkulturen subdyrkes. Denne proces er kendt som sekundær cellekultur.
Under den sekundære cellekultur overføres celler fra primær kultur til en ny beholder med frisk vækstmedium. Processen involverer fjernelse af de tidligere vækstmedier og adhæsion af adhærerede celler i adhærente primære kulturer. Sekundær celledyrkning er periodisk påkrævet for at give celler vækstplads 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 tilsvarende volumen frisk vækstmedium tillader langsigtet 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?
Som vi nu har forstået de to udtryk hver for sig, 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 pågældende forældrevæv. Celler i primær kultur vil have en begrænset levetid på grund af udmattelse af substrat og næringsstoffer og opbygning af toksiner med befolkningsvækst. Primærkultur kan på trods af de separationsteknikker, der anvendes i isoleringsprocessen, indeholde flere typer celler. Dette er dog muligvis ikke et problem i alle typer eksperimenter, og i sådanne tilfælde kan primærkultur alene bruges.
Sekundær cellekultur: Norm alt 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 brug 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 forældrenes væv
Primær cellekultur: Celler til primær cellekultur opnås direkte fra et dyre- eller plantevæv. Derfor ligner celler i primær kultur meget dets forældrevæv, og derfor kan det biologiske respons være tættere på en in vivo-situation end i en sekundær cellekultur.
Sekundær cellekultur: Sekundær cellekultur stammer fra en primær cellekultur. Selvom sub-dyrkning forlænger cellernes levetid, er der mulighed for, at celler efter nogle få faser kan blive transformeret eller måske miste kontrollen over ikke at dele sig mere end et vist antal gange. Dette kan være på grund af mutationer eller genetiske ændringer i primære celler under sub-dyrkning. 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.
Process of Culturing – Opnåelse af celler
Primær cellekultur: I primær cellekultur vil dyre- eller plantevæv gennemgå faser med skylning, dissektion og mekanisk eller enzymatisk disaggregering. Disaggregeret væv vil indeholde en række forskellige celletyper, og dette kan kræve vedtagelse af en separationsteknik for at isolere celler af interesse.
Sekundær cellekultur: I sekundær cellekultur, hvis den primære kultur er en adhærent kultur, er det første trin at løsne celler fra vedhæftningen (overfladen af dyrkningsbeholderen) ved mekaniske eller enzymatiske midler. Derefter skal cellerne løsnes fra hinanden for at danne en enkelt cellesuspension.
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 enkelt cellesuspension.
Kulturens levetid
Primær cellekultur: Primære cellekulturer har begrænsede levetider. Som forklaret ovenfor skyldes dette, at cellernes vækst udtømmer substrat og næringsstoffer og fører til akkumulering af toksiske metabolitter. Som et resultat falder cellernes væksthastighed gradvist, hvilket fører til cellers død.
Sekundær cellekultur: Sekundær cellekultur forlænger cellernes levetid. Periodisk sub-dyrkning kan producere udødelige celler gennem transformation eller genetisk ændring af primære celler.
Risiko for kontaminering
Primær cellekultur: Primære cellekulturer er sværere at tage sig af. Generelt har primære cellekulturer brug for en rig blanding af aminosyrer, mikronæringsstoffer, visse hormoner og vækstfaktorer. Som følge heraf er risikoen for kontaminering i primære cellekulturer højere end sekundære cellekulturer.
Sekundær cellekultur: Sekundære cellekulturer er forholdsvis nemme at vedligeholde, og risikoen for kontaminering er lavere end primære cellekulturer.
I denne artikel har vi forsøgt at forstå begreberne primær cellekultur og sekundær cellekultur efterfulgt af en sammenligning for at fremhæve vigtige forskelle mellem dem. Den grundlæggende forskel ligger i, hvordan celler er afledt af kultur; celler til primær cellekultur opnås direkte fra et dyre- eller plantevæv, mens celler til sekundær cellekultur opnås fra en allerede etableret primær kultur.
