III. évfolyam OKLA szakirány - Sejttenyésztés ea. oktatási segédanyag
III. évfolyam OKLA szakirány - Sejttenyésztés ea. oktatási segédanyag
III. évfolyam OKLA szakirány - Sejttenyésztés ea. oktatási segédanyag
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Sejttenyésztés<br />
Alapvetés és néhány elméleti kérdés<br />
öt – itt egyetlen prezentációban összefoglalt – előadásban<br />
Dr. Schlammadinger József<br />
ny. egyet. docens<br />
DE OEC ÁOK Humángenetikai Tanszék<br />
2007<br />
(október 2-i változat)
Mentegetőzés<br />
Az alábbiakban olvasható szöveges magyarázatok sokkal hosszabbak<br />
a kelleténél. Ennek praktikus oka az interneten való elérhetőség.<br />
Azok a hallgatók is, akik nem tudnak résztvenni az előa-<br />
dásokon (évekre visszanyúló tapasztalatok szerint vélhetően ez a<br />
többség), legyenek képesek egy lehetőleg egységes és egész, azaz<br />
valamelyest is használható képet kialakítani arról, amit ezek az<br />
előadások – a megelőző években – felvállaltak.<br />
A reprodukált ábrák általában katalógusokból vétettek, feloldásuk,<br />
élességük emiatt kívánnivalókat hagy maga után.<br />
A szakszavak k(idegen – vagy mára már csak kidegen eredetű, de elmagyarosodott<br />
– kifejezések) igen következetlen írásmódjáért,<br />
nemkülönben a gépelési hibákért az alulírottat terheli felelősség.<br />
Debrecenben, a 2007. év<br />
szeptember hó 3-án
Elöljáróban:<br />
Itt és most mit értünk a sejttenyésztés fogalmán<br />
1) Bár széltében-hosszában elterjedt különféle prokarióta és<br />
egysejtű eukarióta szervezetek, valamint növényi sejtek in<br />
vitro tenyésztése té (akárha több köbméteres fermentorokban<br />
is), nemkülönben alacsonyabbrendű, soksejtű állatfajokból<br />
is készítenek sejttenyészeteket (ipari méretekben is),<br />
valamint<br />
2) )jól definiált in vitro körülmények között emlős szervrészleteket,<br />
szöveteket is fenntartanak,<br />
ebben a prezentációban emlős sejtek – mint individuumokból<br />
álló populációk – kontrollált in vitro körülmények közötti<br />
fenntartását, szaporítását, különböző kutatási és ipari jel-<br />
legű ű célra alkalmas l minőségben ő és mennyiségben való előállításának<br />
fontosabb, általánosítható alapjait tekintjük át.
Szemléletünk: egy kis történeti visszapillantás (olvasmány)<br />
után a legegyszerűbb, legolcsóbb módszerek bemutatása. A<br />
bonyolultabb és a (sokszorosan) drágább eljárások is ezeken<br />
alapulnak.<br />
Kiindulópont és eredeti cél: szervek és szövetek szervezeten<br />
kívüli életben tartása.<br />
1878. Claude Bernard. Szövetek in vitro fenntartása elméleti<br />
alapjainak megfogalmazása.<br />
1880-as évek eleje. Sydney Ringer különböző physiologiás<br />
sóoldatokat fejlesztett ki (NaCl + KCl + CaCl 2 + MgCl 2 ),<br />
amelyekben túlélő szíveket tartott fenn (egy-két napig).<br />
1885. Wilhelm Roux. Csirke medullaris lemez physiologiás<br />
oldatban. Az ő nevét viseli a Roux-flaska (tenyésztőedény).<br />
1903. Salamandra leukocyták életben tartása függőcseppben.<br />
(>1 hónap, szaporodtak is.)
Használt (táp)közegek: különféle sóoldatok, ascites folyadék,<br />
embrió-kivonat, vérplazma (alvadt kakasplazma) stb.<br />
1907-1910. Ross Granville Harrison. A szövettenyésztés technikai<br />
alapjainak megteremtése.<br />
1911- Alexis Carrel* (és munkatársai). Sebészeti technikák<br />
bevezetése (asepsis, antisepsis), megfelelő tápközegek keresése,<br />
alkalmas edényzet kifejlesztése. (Pl. Carrel-flaska.)<br />
„Bármilyen szövet, akármennyi ideig fenntartható in vitro,<br />
megfelelő subcultivatiós technikával. ” (Csirkeembrió szívéből<br />
készült explantatumból indított tenyészetet 32 évig sikerült<br />
folyamatosan in vitro fenntartani, mikoris lezárták a<br />
kísérletet. Ezt az eredményt sokan vitatják.**)<br />
1940- Szintetikus tápközegek (medium) kifejlesztésének<br />
korszaka. k<br />
1952. Moscona. Szövetek trypsin emésztése ► tényleges<br />
sejttenyésztés.<br />
* L. következő oldal. ** L. a sejttenyészetek fenntarthatóságának teóriáját.
(Alexis Carrel. Francia sebész, aki élete nagyobb részét az Amerikai Egyesült<br />
Államokban töltötte. tötte. 1887-ben született a Lyon melletti ett Sainte<br />
Foyban, Párisban halt meg 1944-ben. Orvosi/fiziológiai Nobel-díj 1912-<br />
ben: érvarratok technikájának kifejlesztéséért, ami a sikeres szervátültetések<br />
előfeltétele volt. Az ismeretlen ember c. könyve természettudományos<br />
és filozófikus alkotás, a maga idejében világsiker volt, sok<br />
nyelvre lefordították, magyarul is megjelent a II. világháború előtt.<br />
Ebben az emberiség nagy problémái megoldásának keresője, egy intellektuális<br />
morál (vagy morális intellektus) nyilvánul meg. Másik oldala:<br />
a II. világháború alatt Franciaországban a vichyi kormánynak dol-<br />
gozott és a negatív eugenikát propagálta.)<br />
Egy kis nevezéktan<br />
A sejttenyésztés modern kifejezés. Régen szövettenyésztésről<br />
beszéltek, ennek megvalósítása volt a cél él(l. előbb). A technika<br />
változásával, fejlődésével ennek helyét fokozatosan és<br />
folyamatosan vette át a sejttenyésztés, ám ma újra nő az<br />
igény szövetek in vitro fenntartására is.
A sejttenyésztés egyik korai alapművelete: a szö-<br />
veti sejtek dezintegrálása<br />
(1) Mechanikus feldarabolás.<br />
(2) Trypsin (vagy egyéb prot<strong>ea</strong>se,<br />
pl. collagenase) kezelés<br />
(37°C-on).<br />
(3) A sejtek mosása (centrifugá-<br />
lással). l)<br />
(4) Számolás haemocytome-<br />
terben.<br />
(5) Tenyésztő edénybe helyezés,<br />
feltöltés tápfolyadékkal,<br />
37°C CO 2 termosztátban a<br />
sejtek szaporítása, azaz in<br />
vitro primer kultúra létrehozása.
Ugyanerre az emésztéses szétválasztásra vérből, ill. csontvelő-<br />
ből, nyirokcsomókból, thymusból származó sejtek esetén nincs<br />
szükség. Ebből máris következtethetünk bizonyos alapvető különbségekre<br />
a sejtféleségek között.<br />
Primer kultúrát indíthatunk kis szövetdarabból, mint explantatumból<br />
is:<br />
A kivágott szövetdarabkát<br />
(biopsiás<br />
anyagot) a tenyésztőedény<br />
aljára he-<br />
lyezzük, tápfolyadékkal<br />
ellátjuk. A<br />
letapadt szövetrész-<br />
ből sejtek nőnek<br />
ki az üvegfelületre.
Ezek a sejtek – az esetek túlnyomó többségében – fibroblastok<br />
(amelyek igen nagy in vitro proliferációs kapacitással rendelkeznek,<br />
szemben egyéb, magasabban differenciált szöveti sej-<br />
tekkel). Egy érdemben igen kevés kötőszöveti állományt tartalmazó<br />
szövetből is rendkívül nehéz, különleges technikát igénylő<br />
feladat a jellemző szöveti sejtek tiszta tenyészetének előállí-<br />
tása (pl. keratinocyták bőrből).<br />
A tömör (solid) szövetekből származó sejtek általában adherencia-dependensek,<br />
azaz a tenyésztőedény aljára (esetleg más<br />
hordozóhoz) letapadva képesek növekedni (kivétel néhány<br />
rosszindulatú daganatból származó sejt), míg a vérképző- éké ő és<br />
immunrendszeri eredetű sejtféleségek szuszpenzióban.<br />
Egy kis nevezéktan<br />
Sejttenyészetek esetén a növekedés kifejezés a tenyészet egészére,<br />
nem pedig az egyes sejtekre vonatkozik, azaz érdemben a<br />
sejtproliferációt, a sejtek szaporodását jelenti.
A sejttenyésztés fizikai<br />
környezete:<br />
a sejttenyésztő laboratórium<br />
Alapfelszerelés<br />
Germicid lámpa<br />
Lamináris box pl. ►<br />
Gázégő<br />
Központi vákuum vagy helyi<br />
vákuumpumpa, felfogó<br />
edénnyel<br />
Inverz (fordított) mikroszkóp<br />
Vízfürdő 37°C<br />
CO 2 termosztát<br />
Centrifuga<br />
Hűtőszekrény<br />
Vertikális légáramlású, belső<br />
keringtetésű steril munkahely,<br />
szűrt levegő kibocsátással
Bár a sejttenyésztés különböző munkafázisai egy jól tisztán<br />
tartott és kevés jövés-menéssel megzavart laboratóriumban<br />
is elvégezhetők, célszerű, hogy a sejttenyésztő laboratórium<br />
teljesen izolált helyiség legyen, amihez olyan kiszol-<br />
gáló tér kapcsolódik, ami önmagában is megfelelően tiszta,<br />
más laboratóriumi célokra nem használatos.<br />
A sejttenyésztő laboratóriummal szemben támasztott első és<br />
legfőbb követelmény a steril munkafeltételek biztosítása.<br />
Az in vitro sejttenyészeteknek t k nincs immunvédelme, rendkívül<br />
érzékenyek a különféle (prion-, vírus-, mycoplasma-,<br />
baktérium-, gomba-) fertőzésekre. Ezek gyakorlatilag a<br />
környezet minden eleméből származhatnak, ide értve az<br />
ott dolgozókat is. Ugyanakkor ez utóbbiakat is meg kell<br />
védeni a tenyészetekből esetleg rájuk átterjedhető infectioktól!<br />
A sterilitás első számú feltétele a lamináris box.
Nem szabad azt hinni, hogy a lamináris box sterilizál is!<br />
Vertikális áramlású lamináris box<br />
munkaasztala<br />
Az előtérben látható, a levegő elszívá-<br />
sára szolgáló rácsra szigorúan tilos<br />
bármit is rátenni!
A lamináris boxban steril (pontosabban: részecske-mentes)<br />
levegő áramlik vízszintesen vagy függőlegesen. Mind a<br />
horizontális, mind a vertikális elrendezésnek megvannak a<br />
maga előnyei és hátrányai, amelyekhez az ott dolgozónak<br />
alkalmazkodnia kell. (A csíramentes levegő védi az éppen<br />
nyitott edényekben a tenyészeteket vagy a tápfolyadékot.)<br />
A munkaasztalt használat után (alkalmasint esetleg előtte is)<br />
át kell törölni, pl. 70%-os etil- vagy izopropilalkohollal. (Ez<br />
nem igazán sterilizál, ahhoz fertőtlenítő oldat szükséges<br />
[ill. használaton kívül folyamatos UV-besugárzás germicid<br />
lámpával], de általában kellő tisztaságot biztosít.)<br />
Egyszer használatos műanyag eszközök alkalmazása mellett<br />
is általában szükség van gázégőre, egy-egy flaska vagy cső<br />
szájának, ill. pipetta végének a lángon való gyors áthúzására.<br />
Üveg eszközöknél ezt akkor is elengedhetetlennek kell<br />
tartanunk, t ha a steril tartójukból tój éppen akkor vettük ki<br />
azokat, vagy egy flaska kupakját most csavartuk le.
A tenyészetbe helyezendő fedőlemezeket lehet pl. úgy is sterilizálni,<br />
hogy alkoholba mártjuk (NB! l. még lent!), majd ezt gázlángon le-<br />
égetjük róla. Ez néhány más eszköz esetén is célravezető lehet.<br />
A gázégőnek őrlánggal ellátott szerkezetűnek kell lennie: nem engedhető<br />
meg a folyamatosan nagy lángon égés munkavédelmi<br />
szempontból (sérülés veszélye, a kis kubatúrájú és nem vagy csak<br />
nagyon rosszul szellőző laboratóriumban az oxigén elhasználódá-<br />
sa és az égéstermékek felhalmozódása), ill. magának a lamináris<br />
boxnak a nem kívánatos hőterhelése okán sem. Az őrlángról csak<br />
akkor és csak annyi időre kapcsoljunk k át a Bunsen-égő ő főlángjára,<br />
amikor és amennyi időre azt az ott végzett munka éppen megkívánja.<br />
Tekintettel arra, hogy a sejttenyésztő laboratórium – a fentiek értelmében<br />
is – veszélyes üzem, a kiszolgáló laboratórium felé üveg-<br />
ablakkal l ellátott tt kell legyen: a kültérben tevékenykedő k munkatárs<br />
észrevehesse, ha bent valami baj történik az ott dolgozóval.<br />
A sejttenyésztő laboratóriumban semmiféle gyulladásveszélyes<br />
anyag, párolgó (és/vagy robbanásveszélyes) folyadék nem tartható!
A germicid lámpa,<br />
mint a neve is mutatja, csíraölő hatású. Zárttéri<br />
levegő sterilizálására, csírátlanított eszközök és anyagok steril<br />
állapotban tartására, a baktériumok és penészgombák szaporo-<br />
dásának megakadályozására alkalmas. Így használják – egyebek<br />
között – steril fülkék levegőjének csírátlanítására, lamináris<br />
boxokban, valamint sterilizált eszközök és anyagok védelmére.<br />
Az alacsony nyomású germicid lámpa tulajdonképpen egy fénycső,<br />
amelyben nincs fénypor. Kvarcüvegből készül, azaz az UV<br />
sugárzást (253,7 nm-es Hg-vonal) átengedi. Ennek DNS-roncsoló<br />
hatása van, így pusztítja el a baktériumokat, gombaspórákat.<br />
Az UV-sugárzástól a bőrt, szemet védeni kell, ezért ez a lámpa<br />
csak akkor kapcsolható be, ha senki sem tartózkodik a laboratóriumban!<br />
Ne feledjük: az UV sugárzás ugyanúgy visszaverődik<br />
tükröző felületekről, mint a látható fény! Tudnunk kell azt<br />
is, hogy bizonyos festékek, műanyagok stb. az UV-fény fotokémiai<br />
hatása következtében degradálódnak.
A sterilizáláshoz szükséges további eszközök, amelyek a<br />
csatlakozó laboratóriumban b helyezhetők h el:<br />
Hőlégsterilizáló. Amint a neve is mutatja, forró (160-180°C)<br />
levegővel sterilizál. Biztonsággal elöli a vírusokat is, két<br />
órás kezelési időtartam alatt. Csak üvegekhez (meg szili-<br />
kongumihoz) és – bizonyos – fémeszközökhöz alkalmas.<br />
Autokláv. Forró gőzzel csíramentesít. A nedves eljárás esetén<br />
132°C is elegendő a tökéletes sterilizáláshoz, de bizonyos<br />
esetekben (pl. műanyagok) ebből kényszerű engedményt<br />
kell tenni (pl. 115°C-on 30 percig végezni a műveletet).<br />
Rendkívül fontos, hogy az autoklávban a sterilizálási i folyamat<br />
alatt a munkakamra valóban csak gőzt tartalmaz-<br />
zon, levegőt ne, és hogy a becsomagolt edények, eszközök<br />
belsejében se maradjon levegő.<br />
Folyadékok (vizes oldatok) sterilizálása esetén elengedhetet-<br />
Folyadékok (vizes oldatok) sterilizálása esetén elengedhetet<br />
len, hogy a munkakamra csak nagyon lassan hüljön le!
Autokláv<br />
(A munkakamrába<br />
itt éppen<br />
folyadékot he-<br />
lyeznek kbe, a<br />
megfelelő flaskákban.)<br />
Figyeljük meg<br />
az ajtó biztonságos<br />
bezárá-<br />
sára szolgáló<br />
csavarokat!<br />
Ezeket apródonként<br />
kell<br />
meghúzni!<br />
Folyadék autoklávozása esetén az edények zárókupakja lazán, de teljesen becsavarható.<br />
Üres edényeknél a kupak inkább külön sterilizálandó (anyagi minősége függvé-<br />
nyében). Ilyenkor a szájadékot záró alufólia legyen lazán felhelyezve l és az edénybe<br />
cseppentsünk néhány csepp kétszer desztillált vizet. (Kivételnél az első lépés<br />
az alufólia tökéletes zárásúra való megszorítása.)
Magában a<br />
sejttenyésztő<br />
laboratórium-<br />
ban szükséges:
Fordított (inverz) mikroszkóp és centrifuga<br />
A kondenzor és a tárgyasztal<br />
között elég nagy a<br />
távolság ahhoz, hogy egy<br />
tenyésztő flaska is kényelmesen<br />
elférjen<br />
A sejttenyésztő laboratóriumban<br />
szükséges centrifuga kis teljesítményű,<br />
általában 100 fordulat/<br />
perc elegendő, de 200 g-nél nagyobb<br />
érték azért sem kell, mert<br />
az már károsítaná a sejteket
A fordított mikroszkópnak feltétlenül<br />
fáziskontraszt (vagy DIC =<br />
differenciál interferencia kontraszt,<br />
de az nagyon drága) berendezésnek<br />
kell lennie, mert csak így<br />
ítélhető meg jól a – festetlen! – élő<br />
sejtek állapota. A sejtek haemocy-<br />
tometerben való számolásához a<br />
kondenzor leengedhető, tenyésztőedényben<br />
való vizsgálatukhoz a<br />
kondenzor felemelhető.<br />
Az objektívek (maximálisan 40×<br />
nagyítással) nagyobb tárgytávolságot<br />
engednek meg, azaz a vastagabb<br />
aljú tenyésztőedényekben<br />
(és számoló kamrákban) is élesre<br />
állítható a kép, jól láthatók a sejtek.<br />
A fáziskontraszt beállítása ugyanúgy<br />
történik, mint a hagyományos<br />
mikroszkópon.
CO 2 termosztát<br />
Követelmények:<br />
Hőmérséklet tartása 37°C-on.<br />
Páratartalom lehetőleg 100%-<br />
on (praktikus követelmény kb.<br />
98% relatív nedvesség). Ehhez<br />
buborékoltató párologtató<br />
edény van beépítve (itt a belső<br />
ő<br />
üvegajtón), de célszerű alulra<br />
plusz egy-két vizes tálcát is<br />
betenni. Vízbe: CuSO 4 .<br />
CO 2 (~5%) a belső atmoszférában<br />
szabályozható. (Drá-<br />
gább készülékben az [O 2 ] is.)<br />
A CO 2 palack a steril terüle-<br />
ten kívül legyen elhelyezve!<br />
Külső (fém) ajtó fűthető.<br />
Polcok: vízszintbe állítva.<br />
A beltér rendszeresen tisztítandó<br />
és sterilizálandó!
Az elhasznált tápfolyadék leszívása zárt, utólag tökéletesen dezinficiálható<br />
rendszerben kell történjen, akár vákuumpumpa működteti azt (mint itt: c,<br />
d = lábkapcsoló), akár központi vákuumra van kötve. A rendszeres tisztítás<br />
alapvető jelentőségű (pl. a leszívó cső minden munkafolyamat<br />
utáni átöblítése dezinficiens oldattal).<br />
szívópalackba<br />
A gyűjtő (a)<br />
előzetesen valamilyen<br />
alkalmas<br />
dezinficiens<br />
teendő.<br />
(Az elszívó<br />
rendszerbe a<br />
második (b)<br />
szívópalack<br />
nem engedi át<br />
az esetleg felcsapó<br />
folyadékot.)<br />
Az elhelyezés<br />
ne legyen<br />
baleset-<br />
veszélyes!
Feltétlenül szükséges még a sejttenyésztő laboratóriumban egy<br />
37°C hőmérsékletű vízfürdő. Ebben kell előmelegíteni a felhasználandó<br />
tápfolyadékokat, a sejttekkel érintkezésbe kerülő fiziológiás<br />
oldatokat stb. Ez a berendezés különösen gondos<br />
tisztítást, dezinficiálást igényel!<br />
Jó, ha a leírtak mellett a sejttenyésztő laboratóriumban érhető még<br />
el: háztartási hűtőszekrény, amiben a közvetlen felhasználásra váró<br />
tápfolyadékok, pufferek, EDTA oldat stb. tárolhatók, a mélyhűtőjében<br />
enzim-oldatok és hasonlók.<br />
A csatlakozó (előkészítő) ítő)laboratóriumban b kll kell még -20°C fagyasztó<br />
láda (vagy szekrény). Célszerű ugyanitt a folyékony N 2 -es<br />
tároló edény (a hozzá tartozó szállító tartállyal) vagy pedig egy<br />
ultramélyhűtő fagyasztóláda -135°C tárolási hőmérséklettel és az<br />
ehhez szükséges folyékony CO 2 , ill. folyékony N 2 -es – áramkima-<br />
radás esetén – biztonsági i tartalékot t t jelentő, a mélyhűtőbe fagyasztó<br />
folyadékot adagoló készülékhez kapcsolódó tároló edény.<br />
Ne feledkezzünk el olyan „apróságok”ról, mint pl. marker tollak!
Folyékony nitrogénnel üzemelő tárolóedény és a benne megfelelő<br />
felfüggesztésben elhelyezhető ampullatartó.<br />
A rendszer rendkívül biztonságos, feltéve, hogy a folyékony nitrogént<br />
(ami – sajnos – elég gyorsan párolog és drága), mindig<br />
pótolják. Ugyanakkor ne feledjük: a tartály tál nagyon sérülékeny!<br />
(Ugyanez vonatkozik az utánpótlást szállító kannára is.)<br />
Az edény száját hőszigetelő dugó zárja.<br />
Fontos! A folyékony<br />
nitrogénes<br />
tárolóban precíz,<br />
naprakész leltár<br />
szerint kell elhelyezni<br />
a benne<br />
őrzött tenyészeteket,<br />
amelyek jól<br />
láthatóan jelöltek<br />
legyenek!<br />
-196°C! Munkavédelmi<br />
rendszabályok<br />
betartása!
(Fogyó)eszközök és anyagok<br />
a sejttenyésztésben Ezeknek se szeri,<br />
se száma, felsorolhatatlanok.<br />
A fontosabbak<br />
között vannak<br />
egyszer és több-<br />
ször használatos<br />
eszközök.<br />
Az utóbbiak általában üvegből vannak (de pl. a folyadéktároló flaskák kupakja<br />
műanyagból). Az üveg előnye – az átlátszósága mellett – a jó tisztíthatóság, kényelmes<br />
sterilizálhatóság. A képen bemutatott (Roux-típusú) tenyésztőedényen<br />
láthtóh látható, hogy nagy lt letapadási dáiflülttbit felületet biztosít a benne tenyésztett tttsejteknek, jtk kre-<br />
latíve kis térfogat mellett. Régen (a XX. század első felében, amikor CO 2 termosztátok<br />
még nem léteztek) gumidugóval zárták a tenyésztő flaskákat. Ha jól<br />
állították be a pH-t, egy ilyen edényben hosszú ideig fenn lehetett tartani egy<br />
tenyészetet. Amennyiben közben valamilyen műveletet kellett elvégezni, amilyen<br />
pl. a mintavétel vagy valamely anyag hozzáadása a sejtekhez, a gumidugóba g il-<br />
lesztett, úgyszintén zárható csövön át ez megtehető volt. Később, a CO 2 termosztátok<br />
elterjedésével megjelentek a (papír)vatta dugók.
A valaha érdemben<br />
csakis<br />
üvegbőlké-<br />
szült tenyésztő<br />
edények helyét<br />
mára gyakorlatilag<br />
átvették<br />
az egyszer<br />
használatos<br />
műanyagok.<br />
Ezek gyakorta<br />
olcsóbbak,<br />
mint ha üvegeket<br />
mosoga-<br />
tunk.<br />
(a) Tenyésztő flaskák, (b) Petri csészék (angolban inkább culture dish), (c) 24 (há-<br />
tul), ill. 96 lyukú lemez. A flaskák esetén nagyon fontos, hogy a légcsere megtörténhessen<br />
a külső és belső tér között, a sterilitás veszélyeztetése nélkül. Ehhez a<br />
kupak teljes rácsavarása után azt egy fél fordulattal meg kell lazítani. Ma már<br />
vannak steril szellőzést zárt állapotban is biztosító ókupakok k k (l. a következő<br />
k ő<br />
oldalon). Az egyéb edényeknél a fedő eleve nem légmentesen zár.
▲ „Háromemeletes” tenyésztőedény,<br />
szellőző kupakkal<br />
Tenyésztés nagyobb<br />
felületen<br />
(letapadva növekedő<br />
sejtek számára<br />
megnövelt ltfelület,<br />
gazdaságos tápfolya-<br />
dék kihasználással)<br />
Kerek, forgat-<br />
ható („roller”)<br />
tenyésztőedények<br />
és az azo-<br />
kat befogadó, a<br />
CO 2 termosztátba<br />
beszerelhtő<br />
hető, forgató<br />
állvány ►
Tenyésztés nagyobb térfogatban<br />
szuszpenzióban növekvő sejtek<br />
Itt kétféle keverő megoldást láthatunk: mág-<br />
neses (fent), ill. forgólapátos (lent). Ezen a<br />
módon több liternyi tenyészet is előállítható.<br />
Megoldották a több tíz-, száz- vagy akár ezer<br />
liternyi tenyészet előállítását különféle fermentorokban.<br />
Ezek is lehetnek keverőlapá-<br />
tosak (-propelleresek), de van pl. olyan, amiben<br />
alulról steril (előnedvesített) levegő átbuborékoltatásával<br />
egyidejűleg goldják meg a<br />
keverést, a kívánatos O 2 -ellátás biztosítását,<br />
és a megfelelő CO 2 koncentráció (ezáltal a<br />
pH értékének) beállítását (részletesebben l. a<br />
továbbiakban).<br />
(Letapadva növő sejtek apró, a mediumban<br />
könnyen lebegtethető üveg vagy műanyag<br />
gyöngyökre olthatók és így tenyészthetők.)
Egyebek<br />
Éd Érdemben fl felsorolhatatlan, lhttl menynyi<br />
és milyen egyszer- vagy többször<br />
használatos eszköz (pl. csi-<br />
pesz, olló, gumirendőr [= rubber<br />
policeman]), edény stb. szükséges<br />
egy sejttenyésztő laboratóriumban.<br />
Néhány példa: folyadéktáro-<br />
ló (jól zárható) flaskák, centrifugacsövek<br />
(természetesen kupak-<br />
kal), mérőhengerek, fecskendők,<br />
steril szűrők, pipetták, Pasteurkapillárisok,<br />
pipettatartó dobozok,<br />
mikropipetták, műanyag<br />
pipettahegyek, és így tovább.<br />
Természetesen mind sterilen!
Akkumulátoros pipettázó<br />
A felső és alsó gombbal irányítható a felszívás, ill. kiengedés. A<br />
toldatban, amibe a pipetta illeszkedik, steril szűrő van. Ez mege-<br />
lőzi a pipetta tartalmának esetleges kontaminációját. Ettőlfüg-<br />
getlenül azonban: célszerű vattadugós pipettákat használni.<br />
Van az eszköznek digitális változata is, amelyen a mérendő térfo-<br />
gat előre beállítható. Ehhez – értelemszerűen – nem szükségesek<br />
beosztással ellátott pipetták.<br />
Ez sem csodaszer. Nagyon kényelmetlenné tud válni olyan lamináris<br />
box használatakor, ahol alacsony a benyúló nyílás.
Az egyszerhasználatos (általában műanyag, de van üveg is) eszközök<br />
steril csomagolásban érkeznek a laborba. Ennek sértetlen-<br />
ségét mindig ellenőrizni kell! Felbontáskor fontos, hogy ami aktuálisan<br />
nem szükséges, annak sterilitása hosszú távon megmaradjon.<br />
A felhasznált, bármilyen tenyészettel érintkezésbe került eszközök<br />
fertőzötteknek tekintendők és ennek megfelelően kezelen-<br />
dők, azaz a veszélyes hulladékokra k előírt megsemmisítési i eljárás-<br />
á<br />
ra (=égetés) kell zárt csomagolásban eljuttatni azokat.<br />
Kartondobozok ne kerüljenek a<br />
sejttenyésztő laboratóriumba!<br />
Nem egyszerhasználatos, azaz is-<br />
mételten alkalmazni kívánt, tenyészettel<br />
érintkezésbe került eszközök<br />
esetén dezinficiáló szerben<br />
kell ezeket összegyűjteni, majd<br />
speciális mosogatási eljárással tenni<br />
újra felhasználhatóvá.
Nagyon fontos,<br />
hogy mindig legyünk tisztában a felhasznált anya-<br />
gok fizikai és kémiai paramétereivel.<br />
Így<br />
hőállóság (sterilizálhatóság), lángállóság stb. Ollók, szikék<br />
élét az ismételt hőkezelések kilágyíthatják, ha ezeknek túl<br />
hosszan és túl magas hőmérsékleten ékl vannak kitéve.<br />
Az üveg pipetták (Pasteur-kapillárisok) sterilizálásához,<br />
eltartásához alkalmazott zárható fém hengerek mindkét<br />
végében üvegszövet (vagy hasonló), ill. szilikon gumi betét<br />
szükséges a törések megelőzésére. Ennek a bélésnek ugyanúgy<br />
kell hőállónak lennie, mint a doboznak és az üveg pipettáknak.<br />
Kémiai jellemzőő pl. az üvegek esetén azok oldhatósága. Nátronüvegben<br />
sem tenyészteni, sem folyadékokat mérni és<br />
tárolni nem szabad, erre boroszilikát üveg választandó,<br />
amiből semmilyen ion sem oldódik ki.
A tenyésztőedény aljára letapadva növekvő sejtek Ca 2+ -hídon<br />
keresztül kapcsolódnak k az aljzathoz. Ennek kkilkítáil kialakítási lehetősége<br />
üveg esetén automatikusan adott, a műanyag pet-<br />
ri csészék közül csak az alkalmas, amelyik belső felületét<br />
megfelelő (hidrofil, negatív töltést hordozó) bevonattal látták<br />
el. (Azaz az ún. közönséges mikrobiológiai Petri csészékben<br />
– lényegesen olcsóbb! – nagyon rossz eredmények<br />
érhetők el még a legkevésbé igényes letapadás-függő sejtek<br />
esetén is. Ugyanakkor ilyen csészékben ékb a szuszpenzióban<br />
fenntartott tenyészetek jól proliferálnak és megbízható<br />
eredményekkel szolgálnak.)<br />
Mindebből következik, hogy az egyszerhasználatos tenyésztőedények<br />
valóban csak egyszer alkalmazhatók a letapadva<br />
növő sejtekhez, mert a mégoly gondos és kímélő mosogatás<br />
is eltávolítja az említett bevonatot. Azaz: itt és így takarékoskodni<br />
nem szabad.
Az aszepszis fogalmát A. Carrel munkássága kapcsán emlí-<br />
tettük, a sterilitás megteremtésének és megtartásának néhány<br />
eszközéről (és módszeréről) már volt szó. Itt további kiegészítéseket<br />
teszünk.<br />
A többször használatos eszközök sterilizálására (1) fizikai és (2)<br />
kémiai módszerek állnak rendelkezésre.<br />
(1) A száraz és nedves hőről (hőlégsterilizáló, ill. autokláv) részletesen<br />
szóltunk. Ide tartozik még az UV és gamma (esetleg<br />
röntgen) sugár, azaz a sugársterilezés. Az UV fény csak ott<br />
hat, ahová közvetlenül el tud jutni, ami „árnyékban” marad,<br />
ott nincs hatás. Nyitott edények (és külön a fedelük) állíthatók<br />
pl. egy germicid- vagy egy kvarclámpa alá (egyébként steril<br />
környezetben). Kis kapacitású és nehézkes eljárás. Jobb a gam-<br />
ma-sterilezés, ami nagy áthatolóképességű (nincs előtte „árnyékos”<br />
hely). Hozzáférhetősége erősen korlátozott, de ahol a közelben<br />
ilyen ipari berendezés, vagy pl. éjszaka nem használt<br />
kobaltágyu működik, ott elérhető.
Az egyszerhasználatos pipettákat p általában egyedileg g (is) csoma-<br />
golják. Modern sejttenyésztő laboratóriumokban ezekkel nem<br />
szokás szájjal pipettázni, hanem egy erre a célra szolgáló szívó-<br />
nyomó, steril illevegővel ő l operáló kis kézi készülékkel. l (Bemutattuk<br />
a megelőzőekben.) Ennek ellenére megfigyelhetjük: a pipet-<br />
ták végében vattadugó van az esetleges kontaminációk vagy a<br />
túlszívás megelőzésére.<br />
Üveg pipetták alkalmazásakor efféle vattadugót magunknak kell<br />
behelyeznünk a szájvégbe (ami ennek megfelelő kialakítású), és<br />
ez után végezni el a hőlégsterilizálást. A gyapotvatta kibírja a két<br />
órás 160°C-os hőkezelést. De ha valami okból újra akarnánk<br />
forró levegőben kezelni az ilyen pipettákat, akkor ki kell cserélni<br />
a vattadugaszokat, mert azok a második alkalommal már megpörkölődnének.<br />
(Autoklávra ez a megszorítás nem vonatkozik.)<br />
Értelemszerű: egyéb (papír)vatta dugóknál is érvényes ez a szabály<br />
(pl. Erlenmeyer flaskában rázott tenyészetek).
Szervetlen oldatok esetén (pl. pufferek) kiválóan<br />
megfelel az autoklávozás. Vannak ú-<br />
jabb tenyésztőfolyadék formulák is, amelyek<br />
kibírják a hőkezelést (alkalmasint esetleg<br />
azon az áron, hogy egyes hőlabilis komponenseket<br />
utólag, sterilen kell hozzájuk ada-<br />
golni).<br />
Legelterjedtebb megoldás folyadékok esetén<br />
azok sterilre szűrése. Régen erre a célra szinterelt<br />
üvegszűrőket használtak, mára általánossá<br />
vált a membránszűrők alkalmazása.<br />
Rendkívül fontos: a gyártók hajlamosak a 0,45 m<br />
gy j ,<br />
pórusnagysá-gú szűrőmembránokat úgy reklámozni, hogy azok<br />
sterilre szűr-nek. Ez nem igaz! Csak a ≤ 0,2 m pórusnagyság<br />
megbízható!<br />
És – értelemszerűen – az sem szűri ki a mycoplasmát meg a<br />
vírusokat
A membránszűrő berendezéseknek számos (vagy inkább számtalan)<br />
típusa van.<br />
Vásárolhatók szétszedhető-összerakható kivitelben. Ezek auto-<br />
klávozással sterilizálhatók. Nyomószűrők érdemben csak ebben<br />
a típusban léteznek. Az egyszerhasználatosak vákuum segítsé-<br />
gével szívják át a folyadékot a steril térbe. Ha egy ilyenen olyan<br />
tápfolyadékot akarunk szűrni, amiben már benne van a szérum,<br />
ez ebben az esetben igencsak csökkent szűrőkapacitást mutat.<br />
Mivel a szérumot amúgy is csíramentesen* árulják, célszerű az<br />
alapoldatot szűrni és ehhez sterilen adagolni a savót.<br />
Ha mégis mindenképpen szérummal komplettált médiumot kell<br />
szűrjünk, a nyomószűrő a helyes megoldás. Nyomógáz: N 2 .<br />
Vákuum alkalmazása esetén nem szabad elfeledkezni arról,<br />
hogy a CO 2 távozása miatt a tápfolyadék pH-ja megemelkedhet.<br />
* Figyeljünk arra is, hogy az állati savót szállító cég a prion-, vírus-<br />
és mycoplasma-mentességet is garantálni tudja.
Membránszűrő alkalmatosságok oldatok (pufferek,<br />
tápfolyadékok k stb.) sterilre szűréséhezű ééh<br />
Balra: kis térfogatú szűréshez ű fecskendőre ő tehetőő<br />
feltét. Középen: saját felfogó edénnyel rendelkező<br />
vákuumszűrők. Afelső részbe töltött folyadék a toldathoz csatlakoztatott<br />
szívás nyomán sterilen gyűlik össze a felfogó edénybe.<br />
Nagyon fontos! Vízlégszivattyú (az esetleges vízvisszaáramlás mi-<br />
att) semmiképpen sem használható! Jobbra: ugyanaz, de csavaros<br />
tetejű tároló flaskában történik a steril oldat felfogása.
(2) Kémiai sterilizálási módszerek<br />
Kevés olyan csíramentesítő ágens van, amelyik ne támadná meg a<br />
bőrt. Így csak az enyhébb hatásúak alkalmasak a kéz dezinficiálására<br />
(amilyenek pl. a sebészek műtét előtti bemosakodására<br />
szolgáló szerek). Célszerű a gumikesztyű viselése, és ha az nem<br />
steril, szükség esetén erősebb hatású dezinficienssel is áttörölhető.<br />
Ilyen, az egészségügyben é alkalmazott l oldatok jók ollók, szikék<br />
stb. kezelésére, pipetták, tenyésztőedények stb. használat utáni,<br />
mosogatás előtti fertőtlenítésére. Mindig célszerű az aktuális lehe-<br />
tőségekről, kínálatról tájékozódni.<br />
Általánosan elterjedt nézet, hogy a 70%-os etilalkohol sterilizál.<br />
Ez nem igaz, még baktérium-spórák is lehetnek benne. De lemosásra<br />
(pl. lamináris box munkafelülete) alkalmazható (akár steriáá<br />
után). Ha már, akkor az izopropilalkohol jobb.<br />
lizálás<br />
Az utóbb említett célra alkalmasak különféle jód-tartalmú olda-<br />
tok is, bár leginkább csak fém felületeken, s alkalmasint l 70%-os<br />
etanollal utána letörölve.
Nagyon jó a formaldehid (gáz) vagy vizes oldata, a formalin.<br />
Hermetikusan zárt térben alkalmazandó! Viszont nehéz a ma-<br />
radványaitól (sterilen!) megszabadulni. Így leginkább erősen<br />
fertőzött tenyészetek (pl. fonalas gomba, élesztő) és az ezekkel<br />
érintkezett tt edényzet kezelésére é alkalmas. l A HCHO az adott légtérben<br />
minden külön le nem zárt helyet elér.<br />
Úgyszintén jó (és hasonló kautélákkal használható) anátrium<br />
nátrium-<br />
(vagy egyéb) -hipoklorit (Hypo) oldat, megfelelő hígításban.<br />
(Ilyet szolgáltat pl. a Neomagnol tabletta is.)<br />
Ugyanígy elér minden térrészt az etilénoxid az eszközökben,<br />
amelyekhez alkalmazzák (és ami 60°C-on hatásos, mely hőmér-<br />
sékleten a legkényesebb műanyagok ű sem károsodnak). k) Ez a gáz<br />
azonban erősen rákkeltő és rendkívül nehéz az etilénoxidos ste-<br />
rilizáló berendezés környezetében dolgozókat ettőlahatástól<br />
megvédeni. (A sterilizálási ciklus befejeztével a gázt ki szokták<br />
engedni a környezetbe, ami a felelőtlenség csúcsa.)<br />
Alkalmazásának az is ellene szól, hogy az így sterilizált felületekhez<br />
adszorbeálódott anyagot elég nehéz „kiszellőztetni”.
Mosogatás<br />
Az ismételten használható eszközöket ök (üveg tenyésztőedények, tő pipetták,<br />
Pasteur-kapillárisok stb.) sterilizálás előtt gondosan el kell mo-<br />
sogatni.<br />
Ez azzal kezdődik, hogy semmiféle szennyeződést nem hagyunk rájuk<br />
száradni, hanem a munkafolyamat után azonnal dezinficiáló fo-<br />
lyadékba merítjük ezeket. Innentől szétválik a különböző típusú eszközök<br />
útja. A jól hozzáférhető bennékű edények (pl. Petri csészék)<br />
ennek utána – ha szükséges, mechanikus tisztogatást követően – valamilyen<br />
detergens megfelelő töménységű oldatába kerülnek (l. aktu-<br />
ális használati utasítás), amelyben puha (= nem karcoló) mosogató<br />
kefével, vagy alkalmas gumikesztyűbe bujtatott kézzel a felületeket<br />
jól átdörzsöljük. Vannak kifejezetten a sejttenyésztő laboratóriumi<br />
mosogatáshoz ajánlott (neutrális) detergensek, de elmondható, hogy<br />
sok háztartási mosogatószer is megfelelő. A lényeg a felületek alapos<br />
fizikai kezelése az oldatban, és az igen gondos, alapos öblögetés. Ha<br />
csak nyomai is maradnak ott a szernek az a sejteket elpusztíthatja.
Az öblítés először folyó, ill. többször váltott csapvízben történik.<br />
Oda kell figyelni arra, hogy ne maradjanak légbuborékok az edényekben,<br />
mert ott a víz nem érintkezhet a tisztítandó felülettel.<br />
Célszerű, hogy az öblítésben legyen egy éjszakán át tartó áztatási<br />
periódus is. (Ugyanez vonatkozik a következő ő lépésekre é is.)<br />
A csapvizes öblítést ioncserélt vízzel történő követi, legalább há-<br />
rom váltásban, hosszabb áztatási időkkel, majd – a sejttenyésztésben<br />
általánosan megkövetelt tisztaságú – desztillált vízzel, úgyszintén<br />
háromszor. A receptúrák általában háromszor desztillált<br />
vizet emlegetnek, de gyakorlatilag a kétszer desztillált is megfelel,<br />
ha a kiinduló csapvízben nincs sok oldott volatilis anyag, ill. ha<br />
előzőleg már ionmentesített vízből indulunk ki a desztillálásnál.<br />
Ilyenkor arra kell különösen ügyelni, hogy az edények mozgatása<br />
közben ne érjünk a csupasz bőrünkkel olyan felülethez, amely a<br />
sejtekkel, vagy akárha csak a tenyésztő folyadékkal érintkezhet a<br />
későbbiekben. Ugyanez vonatkozik a szárításra való kipakolásra<br />
is, ide értve, hogy az tökéletesen tiszta és pormentes helyen történjen.
A pipetták és hasonlók (pl. Pasteur-kapilláris) belsejének meg-<br />
tisztítása komoly kihívást jelent. Bár erre a célra is árulnak speciális<br />
detergenseket, mind a mai napig legjobban bevált szer a<br />
krómkénsav. Egyúttal ez a legveszélyesebb is – sajnos. Lehetőleg<br />
ne a sejttenyésztő laboratórium előterében, hanem egy külön, jól<br />
szellőző helyiségben használjuk, a megfelelő munkavédelmi előírások<br />
maradéktalan betartásával (védőszemüveg vagy maszk,<br />
gumikesztyű). A savazóhenger nyílása feltétlenül legyen zárható.<br />
A pipettákból először el kell távolítani a vattadugókat, t majd egyszerű<br />
átöblítés után kiszárítani őket. Semmi sem érintkezhet ned-<br />
ves állapotban a krómkénsavval, mert ez rendkívül veszélyes, gőz<br />
fejlődése súlyos balesetet okozhat! A megszáradt pipettákat hegyükkel<br />
felfelé kell behelyezni a savazó kosárba, és azt – átmérőjének<br />
megfelelően – lehetőleg teljesen kitölteni.<br />
A kosarat nagyon lassan engedjük bele a savazóhengerbe, amelyben<br />
pontosan a kívánt mennyiségű krómkénsav van. (Ha több,<br />
kifolyhat! Ha kevesebb, nem lepi el a legkényesebb részeket.)
A savazó kosarat az elhelye-<br />
zés után még nagyon finom<br />
mozdulatokkal fel-le meg kell<br />
egy kicsit rázni (balesetveszély!),<br />
hogy a legkényesebb<br />
helyről, a pipetták hegyéből<br />
minden levegő eltávozzon. A<br />
savkezelés folyamata (kb. 3<br />
nap, több is lehet) alatt ez a<br />
mozgatás néhányszor még<br />
megismétlendő.<br />
Balra: savazó henger. Középen: pipettaöblítő.<br />
Jobbra: savazó kosár.
Ak krómkénsavat ké tjobb, ha kiki ki-ki saját magának tudja elkészíteni,<br />
de erre ma már általában nincsenek berendezkedve<br />
a laboratóriumok. A gyári kiszerelés gyengébb minőségű:<br />
hamar kimerül. E kimerülés jele a barna színből zölddé<br />
válás. Az ilyen savat már nem szabad, de legalábbis nem<br />
érdemes használni. (NB! Ugyanolyan balesetveszélyes,<br />
mint a friss!) Az elhasznált krómkénsav rendkívül veszé-<br />
lyes hulladék! Eliminálásához i áh a megfelelő lő szabályok betartandók!<br />
A savazás végén a kosár felemelése (de a hengerbőlkinem<br />
nem<br />
vétele) útján ki kell csepegtetni a savat a pipettákból, majd<br />
megfelelő védelem mellett az üres pipattaöblítőbe pp<br />
kell át-<br />
helyezni a savazó kosarat. Lefedés után az öblítési folyamat<br />
elindítható. A továbbiakban a már ismertetettek szerint<br />
kell eljárni.
Mosogatás után a sterilizálás a már említett berendezésekkel<br />
történhet. Ehhez a kezelendő eszközöket, anyagokat a megfelelő<br />
módon be kell csomagolni, hogy majdan sterilek is maradjanak.<br />
Hőlégsterilizálás<br />
Pipetták (vattadugóval), Pasteur-kapillárisok: fém dobozba zártan.<br />
Szükség szerint individuálisan, alufóliában is kiégethetők.<br />
Petri csészék: alkalmas számban egy-egy alufóliába csomagolni.<br />
Tenyésztő flaskák, tárolásra szolgáló üvegek: a nyakra is ráterjedően<br />
dupla alufóliával zárni a száját. (Itt: szorosan.)<br />
Ollók, csipeszek stb.: alufóliába csomagolva.<br />
Autokláv<br />
Műanyag kupakok: úgy tekerni alufóliába, hogy az a sterilizálandó<br />
oldalon csőszerűen nyitva maradjon. Bele két-három<br />
csepp kétszer desztillált víz. Autoklávozás á után az alufóliát<br />
azonnal, még a tetthelyen rászorítani.
Apróbb gumi, műanyag (pl. mikropipetta hegy) stb.: üveg-<br />
edényben (Petri csésze, főzőpohár), amibe néhány csepp<br />
kétszer desztillált vizet tettünk és az alufóliát némiképpen<br />
felbillentve, a gőz útját biztosítva helyeztük rá. (Majd az<br />
autoklávozás á végén, é a lehülés után, a munkakamrát<br />
k kinyitva azonnal rászorítjuk a fóliát a szájadékra.)<br />
Gamma sugárral történő sterilizáláshoz olyan átlátszó fóliába<br />
célszerű csomagolni az eszközöket, amelyben azok hosszú<br />
ideig tárolhatók csíramentes állapotban. Pl. polietilén, poli-<br />
karbonát zacskók.<br />
Ismételten hangsúlyozni kell, hogy az etilénoxidos sterilizálás<br />
kerülendő! Ha mégis alkalmazza l valaki, a serilitást jól<br />
megőrző csomagolásnak olyannak kell lennie, hogy a gáz<br />
könnyen bejusson és ki is szellőzhessen. (Ez utóbbihoz al-<br />
kalomadtán egy-két hónap is szükséges lehet.)<br />
Bármilyen módszerről legyen is szó, a csomagolásnak olyan-<br />
nak kell lennie, hogy a lamináris boxban könnyen, sterilen<br />
nyitható legyen.
Milyen sejteket tenyésztünk<br />
Minden sejttenyészet primer kultúraként kezdi pályafutását. Sok<br />
esetben megfelelnek az eredeti explantatumból származó sejtek,<br />
máskor szelektálni kell a kívánatosakat. Az első passzálás (szubkultiváció)<br />
után az in vitro tenyészet sejtjeit immár a szekunder<br />
kultúra megjelölés illeti. Szokás ettől az átoltástól kezdve sejtvo-<br />
nalról beszélni.<br />
A primer kultúrák és az ezekből származók sejtjeire általában<br />
jellemző, hogy annak a szövetnek megfelelő morfológiát mutatják,<br />
ahonnan vétettek, és ami ennél fontosabb, őrzik annak diffe-<br />
renciált biokémiai funkcióit, valamint a kiindulási organizmus<br />
diploid kromoszómaszámát. (Szuszpenzióban a sejtek gömbölyűek.)<br />
A daganatos eredetűeket kivéve az ilyen tenyészetek élettartama<br />
erősen korlátozott: a sejtek osztódási kapacitása kb. 50 mitózisra<br />
elegendő. (Ez leginkább embrionális eredetnél igaz, felnőtt szervezetből<br />
történő indításkor 30 sejtgenerációra is korlátozódhat.)
Különféle, letapadva, egy rétegben (monolayer) növő<br />
sejttípusok in vitro morfológiai jellemzői<br />
A<br />
B<br />
(A) Endothel, confluens kultúra:<br />
a sejtek egymáshoz illeszkednek.<br />
(B) Fibroblast, semi-confluens:<br />
orsó alakú, nyúlványos sejtek.<br />
(C) Neuralis sejtek, kb. 60-70%-os<br />
confluentia:<br />
rövidebb orsó, ill. csillag alakok.<br />
Valamennyi (eredetiben) 400×.<br />
C
Az in vitro szaporodó tenyészetek sejtjeit passzálni kell. Adherencia-dependens<br />
sejtek esetén nem szabad megvárni, hogy azok a<br />
rendelkezésükre álló felület teljes egészét elfoglalják, azaz a tenyészet<br />
confluenssé váljék, hanem kb. 70-80%-os lefedettségnél el kell<br />
végezni az átoltást. Minden egyes tenyészetről tudnunk kell azt,<br />
hogy hányadik passzázsnál tart. NB! Ez nem jelenti azt, hogy há-<br />
nyadik mitózisnál. (Ez utóbbi erősen függ a le/át/oltás sűrűségétől.)<br />
Ha a primer kultúra előnyeit kamatoztatni akaró kísérleti rend-<br />
szerben összehasonlítható eredményeket<br />
akarnak elérni, akkor nagy denzitással indítják<br />
a tenyészetet és néhány passzálás után<br />
– lehetőleg sok – szubkultúrát lefagyasztanak,<br />
folyékony N 2 -ben eltesznek.<br />
Ezek egyenkénti felolvasztásával folyamatosan<br />
biztosítható a nagyjából homogén (egy-<br />
mással összehasonlítható) és még nem elöregedett<br />
tenyészeteken való munka.
Az aljzathoz (vagy más szilárd felszínhez) letapadva tenyészthető<br />
(adherencia-dependens) dependens) sejtek esetén releváns kifejezés a con-<br />
fluentia, szuszpenzióban fenntarthatók esetében ez nem használható.<br />
Mindkét növekedési típusnál meg kell különböztessük a leoltási<br />
késlekedést, az exponenciális növekedési szakaszt és a telítési<br />
fázist. Ha jól proliferáló tenyészetből átoltással szubkultúrát<br />
hozunk létre, a sejtek előrehaladása a sejtciklusban leáll, majd<br />
egy-két nap után éri el az adott körülmények közötti maximális<br />
ütemet. Végül, ha a sejtek egy egységre (cm 2 vagy ml) eső száma<br />
telítéshez közeledik, a mitotikus aktivitás lecsökken, majd<br />
leáll. Ha túl sokáig maradnak ebben a stacioner fázisban, az<br />
elégtelen tápanyagellátás miatt megindul a tenyészet involúciója,<br />
pusztulása. A tönkrement sejtekből felszabaduló anyagok<br />
károsítják a még élőket!<br />
Ebben a proliferációs ió viselkedésben is lényeges különbség van a<br />
letapadva, ill. a szuszpenzióban szaporodó sejtek között.
Sejttenyészetek növekedési dinamikája<br />
logN<br />
vagy<br />
lnN
Egy kis nevezéktan<br />
Plating efficiency (megtapadási hatásfok). Azt mutatja meg, hogy<br />
az 1 cm 2 -re számított leoltási sejtszámból mekkora hányad tapad<br />
valóban le és kezd el szaporodni. Ez sohasem 100%! (Értelemszerűen<br />
csak adherencia-dependens sejtekre vonatkoztatható<br />
paraméter, de a szuszpenzióban növekvőknél sem 100% a<br />
továbbiakban jól szaporodó sejtek aránya, itt ml-re számítva.)<br />
Fontos tudni minden egyes sejtféleség, sejtvonal esetén, hogy<br />
mekkora az optimális leoltási sejtszám, 1cm 2 -re vagy 1 ml-re<br />
vonatkoztatva. Ez igen tág határok között váltakozhat. A sejtek<br />
között van bizonyos kooperativitás, kondícionálják a maguk<br />
számára a mediumot, ami ha túl alacsony a sejtszám, nem<br />
tud működni, és nem indul be a proliferáció. Ugyanakkor a fe-<br />
leslegesen túl sűrűre választott leoltás nagyon röviddé teheti a<br />
tenyészetnek az exponenciális növekedési fázisban eltöltött idejét,<br />
és a sejttenyészetek többségében ez a periódus az, ami alkalmas<br />
az elvégzendő kísérletek megbízható és összehasonlítható<br />
eredményekkel szolgáló kivitelezésére.
A letapadás-függő, egy rétegben növekvő tenyétkb<br />
jll jellemző ő a sejtek mozgása az aljzaton,<br />
mindaddig, amíg egymáshoz nem érnek. Ekkor<br />
megállnak (a mozgás kontakt-gátlása), majd más<br />
irányban, ha arra még van hely, tovább vándorol-<br />
szetekben<br />
hatnak. Ha nincs már hely a felületen, akkor a<br />
sejtek szaporodása is leáll. Ezen folyamat közben<br />
a sejtek az aljzatot is kondícionálják: extracellula-<br />
ris matrix (ECM) fehérjéket és egyéb molekulákat lák is deponálhatnak.<br />
Vannak sejtek, amelyek – főleg a differenciált funkcióikat megkö-<br />
zelítő állapotban való proliferációjukhoz – egyenesen azt kívánják<br />
meg, hogy az aljzatot ECM molekulákkal előzetesen vonják be (pl.<br />
collagen, fibronectin stb). Ennek megvannak a bevált technikái, de<br />
kaphatók gyárilag így előkészített tenyésztőedények is. Léteznek<br />
olyan fóliabetétek, amelyek az említett fehérjebevonatot hordozzák,<br />
és a hagyományos Petri csészékbe illeszhetők be.
Bizonyos (kényes, igényes) sejtféleségek kondícionált mediumot<br />
kívánnak: valamilyen más sejtféleség exponenciális (vagy<br />
esetleg már stacioner) fázisú tenyészetéről leszívott és újból<br />
sterilre szűrt tápfolyadékában hajlandók csak szaporodni.<br />
Megint mások csak tápláló rétegre (feeder layer) oltva tenyészthetők<br />
in vitro. Ebben az esetben valamilyen sejtféleség<br />
egyrétegű ű tenyészetét tét állítják elő, majd ennek sejtjei további<br />
szaporodását lehetetlenné teszik (pl. a DNS roncsolásával:<br />
rtg., UV, esetleg kémiai ágens), és ezekre telepítik az igényes<br />
sejteket, szaporítandó azokat.<br />
Egy kis nevezéktan<br />
A sejtpopuláció megkettőződési ideje (population doubling<br />
time). Megmutatja, hogy egy adott sejtszám mennyi idő alatt<br />
duplázódik (az exponenciális növekedési szakaszban).<br />
Nem tévesztendő össze a sejtciklus idejével! Ez ugyanis még primer<br />
kultúrákban is sejtről sejtre változó lehet, másrészt mindig<br />
vannak nem osztódó sejtek is egy tenyészetben.
Letapadva növő primer kultúrák sejtjei – ha normál szövet-<br />
ből származnak (= nem transzformáltak) – egy rétegben<br />
(monolayer) képesek benőni a tenyésztő edény alját, ezután<br />
a szaporodásuk leáll, azaz a sejtek kontakt-gátlást mutatnak.<br />
(A gátlás kiterjed a sejtek vándorlására is.)<br />
Ez igaz a belőlük származó másodlagos tenyészetekre is, nem<br />
igaz viszont az ún. transzformált sejtvonalakra.<br />
Eleve transzformáltnak tekintendők a daganatszövetekből in-<br />
dított tt tenyészetek t sejtjei, de a normál szekunder kultúrák<br />
is átalakulhatnak. Ennek több jele is van, amelyek közül<br />
legfontosabb az ún. immortalizáció. Ez azt jelenti, hogy a<br />
sejtek immár korlátlan ideig tenyészthetők in vitro.<br />
Másrészt megszűnik a kontakt-gátlás, a sejtek több rétegben<br />
képesek egymásra nőni (egy bizonyos határig).<br />
Megváltozik a transzformált sejtek genomja, akár annyira,<br />
hogy ez a kariotípusukban kb is megnyilvánul l(és egy adott tenyészet<br />
sejtjei különféle aberrációkat is mutathatnak).
Mi vezethet egy szekunder kultúra, egy sejtvonal transzformáció-<br />
jához<br />
Bekövetkezhet ez spontán, amit kifejezetten elősegít, ha a tenyészetet<br />
többször is confluentiáig hagyták nőni – letapadva sza-<br />
porodó sejtek esetén.<br />
Lehet a transzformáció valamilyen – nem azonosított – kémiai<br />
ágens, vírusfertőzés stb. következménye is, és lehet szándékosan<br />
előidézett (pl. fertőzés Epstein-Barr vírussal).<br />
Egy kis nevezéktan<br />
A sejtvonal kifejezést általában egy adott primer kultúrára visz-<br />
szavezethető, ő jól tenyészthető ő (ennek megfelelően lő az esetek<br />
többségében transzformáltnak tekinthető) sejtekre használják,<br />
azaz itt a közös ősből eredés meghatározó. Az ún. „established<br />
cell line” tartósan azonosnak tekinthető önmagával, de ez a kitétel<br />
erős fenntartással fogadandó. A sejtvonalak irodalmilag<br />
azonosíthatók, ha magunk állítunk elő ilyet, igen részletes leírást<br />
kell adni róla, bármilyen közleményben szerepeljen is.
Egy kis nevezéktan<br />
A sejttörzs megnevezés valamennyire rokon a sejtvonallal, általában<br />
ilyenből is származik (ritkán primer kultúrából),<br />
valamilyen szelekciós vagy klónozási eljárás eredményeként.<br />
Ennek megfelelően ez névleg még inkább azonos önmagával és<br />
az eredeteként szereplő sejtpopulációval. Névleg…<br />
Hangsúlyozni kell ugyanis, hogy a hosszú ideig in vitro tenyésztett<br />
sejtek populációjában spontán szelekció megy végbe: minél<br />
jbb jobb alkalmazkodás lkl kdá az in vitro körülményekhez. kh Ez egyben<br />
dedifferenciálódást is jelent. Ezért az ilyen sejtpopulációk<br />
egyedei rendkívül tarka képet tudnak mutatni pl. a kariotí-<br />
pusukat illetően (gyakran igen hasonlatosan a daganatsejtekhez,<br />
amelyekből alkalmasint származnak is), és ha ez<br />
annyira változatos, mint amennyire, akkor nyilván a genomjukban<br />
is sok eltérés lehet azokban a génekben, amelyek nem<br />
szükségesek k feltétlenül az in vitro létezésmód é fenntartásához.<br />
tá áh
Az eddigiekből értelemszerűen következik, hogy a letapadás-<br />
függő és a szuszpenzióban fenntartható sejtféleségek jelentik<br />
az alapvető különbséget a sejttenyészetek között.<br />
A következő szint a transzformált és nem transzformált sejtek<br />
megkülönböztetése, majd pedig a jól jellemzett sejtvonalak<br />
közötti különbségek megállapítása.<br />
Az adherencia-dependens sejtek/sejtvonalak, ha rosszindulatú<br />
daganatból származnak, és/vagy már hosszú időt töltöttek<br />
el in vitro ahhoz, hogy kifejezetten transzformáltaknak<br />
lehessen őket tekinteni, hajlamosakká válnak arra, hogy<br />
szuszpenzióban is proliferáljanak, avagy lágy agarban<br />
kolóniát képezzenek (ahol – értelemszerűen – nincs szilárd<br />
megtapadási felület), amellett, hogy több rétegben képesek<br />
egymásra növekedni. (Meg kell azonban jegyezni, hogy a<br />
legfelső réteg sejtjei ilyen esetekben gyakran leválnak és<br />
ezzel együtt el is pusztulnak.)
A szuszpenzióban fenntartott sejtek elvileg bármilyen tenyészedényben<br />
növeszthetők, de soha nem szabad megfeledkezni a morfológiai<br />
kontroll szükségességéről, ami legalább az aljzat felől<br />
plánparallel lemezzel való lehatárolást jelent.<br />
Az aljzathoz rögzülten fenntartott sejtek esetén ezen lemeznek<br />
kell plánparallelnek lennie. Morfológiai vizsgálatokra szánt tenyészetek<br />
– megfelelően előkészített, kezelt – fedő- vagy tárgylemezre<br />
növeszthetők. (Van olyan – sajnos meglehetősen drága – megoldás,<br />
amiben egy tárgylemez alkotja a tenyésztő flaska alját. Erről<br />
a felső rész eltávolítható, a<br />
lemez a ránőtt sejtekkel<br />
fixálóban, festékoldat(ok)-<br />
ban kezelhető, (immun)cito-<br />
Speciális tenyésztő ő cső, ő ami egy keskeny,<br />
k<br />
kémiai r<strong>ea</strong>kciók végezhetők<br />
hosszúkás fedőlemez befogadására alkalmas.<br />
Ennél egyszerűbb a fedőlemezt<br />
el rajta stb.)<br />
egy Petri csésze aljára tenni.
Sejtszuszpenziókból (NB! itt és most ide értendők az aljzatuk-<br />
ról felválasztott, valamilyen mediumban vagy fiziológiás<br />
pufferoldatban eloszlatott sejtek is) citocentrifugával, kicseppentéssel,<br />
kenetkészítéssel stb. állítható elő morfológiai<br />
vizsgálatokhoz megfelelő lő denzitású preparátum. Sh Soha ne<br />
feledkezzünk meg ilyenkor arról a tényről, hogy a tenyészfolyadék<br />
egyik fontos komponense valamilyen állati szé-<br />
rum, amiben számos olyan fehérje van, ami adszorbeálódhat<br />
a vizsgálni kívánt sejtekhez. Felhívjuk a figyelmet az<br />
öblítés szükségességére!<br />
Ugyanez a megfontolás fokozottan érvényes a biokémiai, mo-<br />
lekuláris biológiai stb. feldolgozásba vont, vagy valamilyen<br />
(tudományos, diagnosztikai, ipari) produkciót (pl. vírus,<br />
speciális fehérjék stb.) szolgáló sejtek szuszpenzióira. Mo-<br />
noklonalis antitesteket termelő hybridomák tápfolyadékában<br />
vagy vírusvakcínák előállítására szolgáló tenyészeteké-<br />
ben pl. nincs semmilyen en savó, nehogy abból keveredhessen<br />
eredhessen<br />
bármiféle fehérje a termékhez.
Miben, hogyan tenyésztjük az emlős sejteket<br />
Természetesen tápfolyadékban, szintetikus mediumban. Minden<br />
sejtféleségre létezik a számára optimális medium. Primer kultúrák<br />
indításakor alkalmasint ezt magunknak kell megkeresnünk, és ezek<br />
általában komplex mediumokat igényelnek, míg megalapozott sejtvonalak<br />
esetén az ún. bazális medium elegendő szokott lenni. Az iro-<br />
dalomban, ill. a sejtek forrásánál megtalálható egy-egy sejtvonal tápközeg<br />
igénye. Különbségek vannak általában a szuszpenziós, ill. letapadás-függő<br />
tenyészeteket támogató mediumok között (pl. az utóbbi<br />
esetén sokkal fontosabb a Ca 2+ , mint az előbbinél), de azért szerencsére<br />
jóval kisebb a használt tápközegek száma, mint a sejtfélesé-<br />
geké.<br />
Amint a bevezetésben már esett szó róla, a mediumok célirányos fejlesztése<br />
a múlt század 40-es éveiben kezdődött. Akkor a sejttenyész-<br />
tés elsődleges célja még a víruskutatás volt. (A vírusok – ismeretesen<br />
–csak élő sejtekben szaporíthatók.) Enders, Weller és Robbins<br />
kapott Nobel-díjat (1954-ben) a polio vírus majom vesesejtekben<br />
való tenyésztésének megoldásáért.
Nem csak a víruskutatásban, hanem a vírus-oltóanyagok kifejlesztésében<br />
is alapvető szerepet játszottak az in vitro sejttenyésze-<br />
tek. (A gyermekbénulás elleni első oltás – mint ismeretes – Jonas<br />
Salk nevéhez fűződik [1955-től alkalmazták], majd ezt felváltotta<br />
az egyszerűbben [peroralisan] és egyúttal hatásosabban is alkalmazható<br />
Sabin-csepp [Albert B. Sabin, 1957-től].)<br />
Néhány imertebb bazális medium: MEM (Minimum i Essential<br />
Medium); BME (Basal Medium [Eagle]), DMEM (Dulbecco’s<br />
modified MEM, emelt aminosav- és vitamin-szint), GMEM<br />
(Glasgow MEM, BHK-21 sejtekhez adaptálva), Medium 199 stb.<br />
Komplex medium: RPMI 1640 (eredetileg leukémiás sejtekhez,<br />
később kiderült, hogy nagyon sok sejtféleségnek – közöttük<br />
adherencia-dependenseknek is – jó), Iscove’s DMEM (nagyobb<br />
sejtsűrűség eléréséhez), Leibovitz’s L-15 Medium (CO 2 -ot nem<br />
tartalmazó atmoszférához), McCoy’s 5A Medium (citogenetikai<br />
vizsgálatokhoz), Nutrient Mixture Ham’s F-12 és így tovább…<br />
(A mediumokat szállító cégek katalógusait ajánlhatjuk az érdeklődőknek.)
– Anorganikus sók<br />
A mediumok alapvető összetevői<br />
(Puffer-rendszerek)<br />
– Nyomelemek<br />
– Szénhidrátok<br />
– Aminosavak<br />
– Vitaminok<br />
– Zsírsavak és lipidek<br />
– Fehérjék és peptidek<br />
– Szérum<br />
– Fenolvörös indikátor<br />
– Egyebek, speciális igények kielégítésére<br />
A megfelelő szakkönyvekben és kereskedelmi katalógusokban<br />
számos medium összetétele is megtalálható. Ezek közül egyet<br />
idézünk (mennyiségi adatok nélkül) a következőkben.
Szervetlen sók<br />
adják az alapját a tápfolyadék ozmótikus koncentrációja pontos<br />
beállításának. Ez elvileg 300 milliosmol, de a legjobb termosztátban<br />
is elpárolog valamennyi víz a folyadék fázisból, ezért 280 millios-<br />
molra állítják be a koncentrációt. Természetesen a gyakoribb ionok<br />
iránti igényt is ezek a szervetlen sók fedezik, valamint az oldat<br />
vegyhatásának pH 7,2 - 7,4 közé állítását is, ha bikarbonát pufferelésről<br />
van szó. (Ne feledjük: vannak ott foszfátok is!)<br />
Nyomelemek<br />
Ezeken olyan életfontos ionokat értünk, mint Fe, Cu, Zn stb. Ha<br />
nem is mindig, de sok esetben nem szervetlen só formájában jelen-<br />
nek meg ezek a tápfolyadékok össztevői között. Miért Mert felvételük<br />
fehérjéhez kötött formában lehetséges (pl. transferrin), és<br />
ez a konjugáció csak sejteken belül történik. Bár vannak vas-, rézcinkszulfátot<br />
tartalmazó formulák, ezen ionok forrása leginkább a<br />
mediumokhoz rutinszerűen ű hozzáadott szérum (foetalis vagy borjú,<br />
marha, ill. lósavó stb., l. a továbbiakban).
Szénhidrátok<br />
Általában D-glükózrólD van szó, de igen sok formulában szerepel<br />
fruktóz, galaktóz, mannóz vagy egyéb. Bár nem szénhidrát, itt<br />
említhető meg, hogy sok sejtvonal igényel pluszban piruvátot.<br />
Aminosavak<br />
Nem csak a 20-féle L-aminosav, hanem néhány más (pl. hidroxiprolin)<br />
is szerepelhet. Bizonyos mediumokat bizonyos sejtek<br />
számára pluszban ki kell egészíteni a nem esszenciális<br />
aminosavak keverékével, esetleg egyéb, rokon vegyületekkel.<br />
Vitaminok<br />
Ezek azért esszenciális szerves vegyületek, mert az emlős szerve-<br />
zetnek feltétlenül szüksége van rájuk, de nem tudja azokat előállítani.<br />
A lista érdemben megegyezik a táplálkozásunkban<br />
szükséges vitaminokéval.<br />
Zsírsavak és lipidek<br />
Ezek általában (de nem minden esetben) a tápfolyadékhoz adott<br />
szérumból származnak.
Fehérjék és peptidek<br />
Szállító fehérjék ionok és hidrofób molekulák számára (pl.<br />
transzferrin a vas esetén), hormonok, növekedési faktorok.<br />
Mindezek a mediumhoz adagolt vérszérumban találhatók meg.<br />
Számos sejtféleség kifejezetten igényli a savóban levő növekedési<br />
faktorokat (növekedési hormonok), és ezért foetalis borjú-<br />
savót kell a tápközegéhez adagolni, már az újszülött borjú vérszéruma<br />
sem biztos, hogy maximális növekedést garantál, a<br />
felnőtt állatból származó pedig elégtelen.<br />
Szérum (vérsavó)<br />
Az eddigiekben előadottak szerint az egyik legfontosabb tápfo-<br />
lyadék dékkomponens, ugyanakkor a legrosszabbul ldefiniált iál is.<br />
Számos sejt beéri felnőtt marha- vagy lószérummal, mások<br />
csakis foetalis borjúsavón hajlandók proliferálni. (Bizonyos hu-<br />
mán sejtekhez pedig emberi vérszérum szükséges.)<br />
Ennek a komponensnek a beszerzése kifejezetten bizalmi kérdés:<br />
az abszolút sterilitáson felül külön hangsúlyozottan vírus-,<br />
prion- és mycoplasma-mentesnek kell lennie.
Nem is ajánlás!<br />
Ez itt nem a<br />
reklám helye!<br />
Az állati vérsavók általában 500 ml-es kiszerelésben,<br />
fagyottan (szárazjégben) szerezhetők be, műanyag<br />
flaskákban. Eltartás: -20°C-on (megbízható<br />
mélyhűtőben). Célszerű ezeket az első felhasználás<br />
szándékolt ideje előtt felolvasztani (alkalma-<br />
sint 30 percig 56°C-on hőkezelni – l. a továbbiakban),<br />
és olyan adagokban sterilen, csíramentes, a<br />
befagyasztást jól kibíró edényekbe szétmérni, ami<br />
egyszeri mediumkészítéshez szükséges.<br />
A szérumok többszöri felolvasztása és újra fa-<br />
gyasztása nem kívánatos, de a fenti egyszeres procedúrát<br />
általában jól bírják.<br />
A tényleges használatba vétel előtt ki kell próbálni<br />
az újonnan érkezett szérumot azokon a sejteken,<br />
amelyek tenyésztéséhez használni kívánják. Vannak<br />
sajnos a sejtproliferációt (vagy bizonyos sej-<br />
tek szaporodását) nem támogató savó-készítmények<br />
is. Nagyobb megrendelés esetén sok cég vál-<br />
lalja, hogy kisebb mintákat ad kipróbálásra, s a<br />
legjobban beváltból szállít több literes tételt.
A szérumban számos olyan komponens van, amit csak ebből kaphatnak meg a<br />
tenyésztett tett sejtek. A megelőzőekben ő őe nem említettek közül néhány: laminin,<br />
fibronectin, szabadgyökfogók, nehézfémeket és mérgeket megkötő molekulák.<br />
Tulajdonképpen ez lenne az ideális tápközeg a sejttenyészetek számára,<br />
de általában elegendő 5 – 10%-os arányban alkalmazni a teljes mediumban.<br />
(Csak nagyon igényes sejtek kívánnak 20%-nyi savótartalmat.)<br />
Az 1980-as és 90-es években különféle szérum-mentes mediumformulákat dolgoztak<br />
ki (pl. hybridoma tenyészetekhez), de ezek közös jellemzője a rendkívüli<br />
drágaságuk, mert a legfontosabb szérumfehérjéket (növekedési faktorok,<br />
hormonok, transzferrin stb.) tisztított formában kell hozzáadni az adott mediumhoz.<br />
Bizonyos esetekben ez megéri: monoklonális antitestek, vakcinák<br />
előállítása, mert itt a termék elviseli a magasabb költségeket.<br />
Foetalis borjúsavó esetén nem feltétlenül, de felnőtt állatból származó szérum<br />
esetén szükséges a hőinaktiválás: 56°C-on 30 perc. (A nemkívánatos fehérjekicsapódás<br />
megelőzésében, valamint a gyors, egyenletes átmelegedéshez jó<br />
szolgálatot tesz, ha a hőkezelés rázatás közben történik.) Ez az eljárás<br />
inaktiválja a complement-rendszert, az antitesteket, és néhány enzimet,<br />
amilyen pl. az LDH (laktát dehidrogenáz), mely utóbbi indikátora lehet a<br />
sejtek tenyészetbeni sérülésének, éüléé szétesésének. éé k(Nem apoptosis, hanem<br />
necrosis!)
Esetleges vírus- vagy mycoplasma szennyeződés feltételezésekor<br />
szokás 254 nm-es UV-fénnyel besugarazni a szérumokat, mivel<br />
ez elroncsolja a DNS-t. (Ezt ebben az esetben jobbnak tartják a<br />
gammasugaras kezelésnél, amit úgyszintén szoktak alkalmazni a<br />
vérsavók sterilizálásához.)<br />
áh Egyes vizsgálatokhoz (pl. jelzett aminosavak vagy nukleozidok be-<br />
építése) dializált szérumot használnak, amelyből a 10 kDa-nál<br />
kisebb molekulákat fiziológiás NaCl elleni dialízissel távolítják<br />
el. (Vigyázat: ilyenkor hormonok is távoznak a savóból!)<br />
A foetalis borjúsavó a legdrágább készítmény, a donor marháktól<br />
nyert a legolcsóbb. Ez utóbbi esetében is garanciát kell adjon a<br />
szállító a megelőzőekben ő említett kontaminációk iók hiányát á illető-<br />
ő<br />
en, de pl. arra is, hogy a vér nem tartalmazott szabad haemo-<br />
globint.<br />
Mivel vérszérumról (-savóról) van szó, értelemszerű a fibrinogénmentesség.<br />
Emberi savó csak AB és Rh + donoroktól nyerhető: nincs anti-A,<br />
anti-B, ill. anti-D ellenanyag a szérumban.
RPMI 1640 (RPMI = Rosswell Park Memorial Institute)<br />
Általánosan használható tápközeg szuszpenzióban (az eredeti definíciója<br />
szerint), ill. letapadva proliferáló sejtekhez is.<br />
Anorganikus sók: Ca(NO 3 ) 2 , KCl, MgSO 4 , NaCl, NaHCO 3 ,<br />
Na 2 HPO 4 .<br />
Aminosavak: Mind a 20 L-aminosav L + hidroxiprolin. Kiemelendő a<br />
glutamin abban az értelemben, hogy hamar elbomlik az oldat tárolása<br />
során, ezért időről időre pótolandó.<br />
(Ez természetesen mindenféle mediumra vonatkozik. Gyárilag előállított, kereskedelmi<br />
forgalomban beszerezhető folyadék formában árult mediumokba eleve<br />
nem is tesznek glutamint, ez közvetlenül a felhasználás előtt adandó hozzá, vi-<br />
szont NaHCO 3 van benne, ami a por alakban kapható formulákban nincs.)<br />
Vitaminok: D-biotin, D-Ca-pantotenát, kolin-klorid, fólsav, i-inozitol,<br />
nikotinamid, para-amino-benzoesav, piridoxal, riboflavin,<br />
tiamin, B12.<br />
Egyéb szerves: D-glükóz, (redukált) glutation, (HEPES),<br />
fenolvörös.
Fenolvörös indikátor és a medium pH-ja<br />
Mint a megelőzőekben ő említettük, ttük az emlős sejtek tápközegéül szolgáló<br />
mediumok kívánatos pH-ja 7,2 – 7,4. A steril folyadékban ez –<br />
értelemszerűen – közvetlenül nem mérhető, ezért – néhány kivételtől<br />
eltekintve – a mediumokhoz (de a fiziológiás sóoldatok egy részéhez<br />
is) fenolvörös indikátort adnak. Ennek „lazacvörös” színe<br />
mutatja, ttj hogy a tenyészet tpH-ja Hj rendben van. Savasodás esetén<br />
(ami leggyakrabban a sejtek túlszaporodásakor, azaz elmulasztott<br />
időbeni átoltáskor jelentkezik) a szín a sárga felé tolódik el, míg a<br />
lúgosodásra lila elszíneződés hívja fel a figyelmet. Ezek a színek a<br />
CO 2 termosztát üveg ajtaján keresztül jól megítélhetők. A tenyé-<br />
szetekre a tápfolyadék lúgosodása jelenti a nagyobb veszélyt.<br />
A „hagyományos”nak mondható mediumokban bikarbonát puffer<br />
állítja be a pH-t. Ehhez szükséges a CO 2 -szint kb. 5%-ra állítása a<br />
termosztát belső atmoszférájában. Sok formulában szerepel HE-<br />
PES (alkalmasint NaHCO 3-tal együtt, de számos sejtféleség nem<br />
tolerálja ezt a puffer-anyagot, ugyanakkor mások HEPES-pufferelés<br />
esetén is igénylik a CO 2 -t).
A mediumok összetevői között felsorolt „egyebek” közé sok-<br />
féle anyag kerülhet, itt az antibiotikumokat és antimikotikumokat<br />
kell kiemelnünk.<br />
A. Carrel és kollégái munkája kapcsán az aszepszis mellett<br />
említettük az antiszepszist. A leggondosabban végzett steril<br />
munka során is érheti a sejttenyésztőt „váratlan baleset”,<br />
bakteriális, mycoplasma vagy gombafertőzés. Ezek megoldásának<br />
legegyszerűbb módja a befertőződött tenyészet el-<br />
pusztítása. Sokszor azonban olyan értékes és pótolhatatlan<br />
t tl<br />
sejtekről van szó, ami indokolhatja az antibiotikus vagy<br />
antimikotikus anyagokkal való kezelési kísérletet. Egyes la-<br />
boratóriumokban ezt oda egyszerűsítik, hogy eleve tesznek<br />
a használt mediumokba antibiotikumot, tipikusan penicillint<br />
és streptomycint (az utóbbi helyett vagy vele együtt<br />
gentamicint), igen ritkán antimikotikumot is.<br />
Az eljárás alapvetően helytelen: így ki-ki „magának állít elő”<br />
antibiotikum-rezisztens baktériumokat.
Fertőzésveszély!<br />
A bakteriális és gombafertőzések veszélye – valamint magának a<br />
sejtpopuláció pillanatnyi állapotának megítélése – miatt rendkívül<br />
fontos a rendszeres mikroszkópos kontroll. Ha egy ilyen fertőzés-<br />
re még annak kezdeti állapotában derül fény, van esély a sikeres<br />
kezelésre, később már nincs.<br />
(A vírusfertőzések egészen más kategóriát képviselnek.)<br />
Baktérium-kontamináció esetében arra általában nincs idő, hogy<br />
a fertőző ágens azonosítására és a célzott kezelés érdekében mik-<br />
robiológiai tenyésztést és ez után antibiotikum-érzékenységi tesztet<br />
végezzenek. (Ezt legfeljebb utólagosan lehet, de úgy célszerű is<br />
elvégeztetni.) Első helyen ilyen esetekben az ampicillin ajánlható,<br />
ami penicillin-származék, de ritkább ellene a rezisztencia, mint<br />
maga a penicillin ellen. Kombinálható gentamicinnel, ha a mediumban<br />
ilyen nem volt. NB! Az antibiotikumok élettartama a tápfolyadékokban<br />
rövid!<br />
Szóba jön még: kanamycin, neomycin (azaz aminoglikozid anti-<br />
biotikumok) és néhány egyéb készítmény (pl. ciprofloxacin), ami<br />
nem vagy csak igen kevéssé toxikus a fertőzött tenyészet sejtjeire.
Rosszabb a helyzet fonalas gomba vagy élesztő fertőzések esetén.<br />
Az ezek ellen hatásos antimikotikumok (Fungizon [amphotericin<br />
B], Nystatin és egyebek) általában inkább mérgezőek az eukarióta<br />
sejtekre (a gombák is eukarióták!), mint az antibiotikumok.<br />
Akármilyen kontaminációról legyen is szó, annak kifejezetten toxikus<br />
hatása van a tenyésztett emlős sejtekre. Ha ez utóbbiak leta-<br />
padva nőnek, valamivel jobbak az esélyeink: a medium leszívása és<br />
többszörös átöblítés (antibiotikumot vagy antimikotikumot tartalmazó,<br />
előmelegített fiziológiás sóoldattal) fizikailag is sok fertőző<br />
ágenst távolít el.<br />
Nem láthatók – értelemszerűen – fénymikroszkóppal a sejteket<br />
megtámadó vírusok, de az ilyen fertőzésnek ő kis megvannak a látható<br />
jelei. A bimbózással a környezetbe jutó vírusok ún. „blebbing”-<br />
et okoznak: apró, sejtmembránnal fedett „bimbók” emelkednek ki<br />
a sejtfelszínből (amelyek majd leválnak), valamint az „értő” szem<br />
számára világossá válik, hogy a tenyészetnek „valami baja van”,<br />
amit nem elöregedés, nutriens hiány, vagy egyéb hasonló – relatíve<br />
egyszerűbb – ok magyaráz. A vírusfertőzés nem kezelhető!
Külön megfontolás tárgyát kell képezze a mycoplasma (PPLO)<br />
fertőzés. Forrása lehet a kísérletező (aki ilyen léguti fertőzésben<br />
szenved), vagy a használt szérum. Ez az ágens mikroszkóposan<br />
nem látható, intracellularisan helyezkedik el a membrán alatt.<br />
Fltű Feltűnő ő lht lehet a sejtek jtkmegjelenése jl (l. pl. lbl balra lent: „tükörtojás” tükötjá”<br />
képletek). Rendkívüli módon meghamisíthatja a sejttenyészettel<br />
kapott eredményeket. Ha felmerül a gyanú, többféle diagnoszti-<br />
kus módszer is szóba jöhet (pl. mikrobiológiai eljárás), ezek közül<br />
a Hoechst 33258 jelű fluoreszcens DNS-festékkel való kimutatás<br />
látható alul: középen negatív minta, jobbra fertőzött sejtek.<br />
Kezelés pl.: anti-PPLO agent (tylocin), ciprofloxacin, BM cyclin<br />
stb.
Fiziológiás (élettani) sóoldatok<br />
Sá Számos esetben merül ülfl fel annak szükségessége, üké é hogy a tenyésztett<br />
ttt<br />
sejtek ne mediumban legyenek (pl. öblítés), de mindenképpen<br />
olyan izozmótikus közegben, amelyben jól túlélnek. A legegy-<br />
szerűbb formula a fiziológiás nátriumklorid: 0,150 M NaCl (=<br />
300 mosmol). Ez azonban (mivel nem pufferelt, a levegőből<br />
elnyelt CO 2 miatt) kissé savanyú, rövid túlélést biztosít, igen<br />
kevéssé használt. Inkább oldószer hozzáadott vegyületekhez.<br />
Az ún. „balanced salt solutions”-ról említettük, hogy ezekből fejlesztették<br />
ki a szintetikus mediumokat.<br />
Az egyik legáltalánosabban lá használt sóoldat a PBS (phosphate<br />
h buffered saline: KH 2 PO 4 , NaCl, Na 2 HPO 4 ), ill. ennek Dulbecco-féle<br />
változata (Ca 2+ és Mg 2+ ionokat is tartalmaz). A kétértékű<br />
fémionok hiányában az oldat nem támogatja a sejtek letapadását,<br />
ezt használják pl. az aljzatról trypsinnel vagy EDTAval<br />
történő felválasztás esetén.
Ismertebb fiziológiás sóoldatok (emlős sejtekhez):<br />
Earle’s balanced salt solution (ebből lett pl. a BME medium)<br />
és a hozzá nagyon hasonló<br />
Hanks’ balanced salt solution.<br />
Ez utóbbi összetétele (gyári készítményként beszerezhető porban,<br />
koncentrációk g/literben, kizárólag csak tájékozta-<br />
tásképpen): CaCl 2 vízmentes (0,14), KCl (0,40), KH 2 PO 4<br />
(0,06), MgSO 4 vízmentes* (0,09767), NaCl (8,00), Na 2 HPO 4<br />
(0,04788), 04788) D-glükóz (1,00) és fenolvörös ö (0,01).<br />
01)<br />
* Gyárilag konfekcionált oldat esetén ezt MgCl 2 és MgSO 2<br />
helyettesíti, az ilyen készítményben NaHCO 3 is van.<br />
(A por formában megvásárolható gyári mediumokhoz és sóoldatokhoz<br />
azok feloldásakor kell hozzámérni a címkén megadott<br />
mennyiségű NaHCO 3 -t, ha folyadékban vásároljuk a<br />
kész mediumot, abban pedig glutamin nincs. Ha recept<br />
alapján magunk mérünk össze valamilyen oldatot, figyelni<br />
kell egyes vegyületek [pl. MgCl 2 ] higroszkópos voltára!)
Egyéb vegyületek a sejttenyésztő laboratóriumban<br />
Trypsin. 0,25%-os oldatát (Ca 2+ és Mg 2+ ion mentes fiziológiás<br />
sóoldatban, alkalmasint annak glükózt is tartalmazó változatában)<br />
használják az adherencia-dependens sejtek felválasztására<br />
az aljzatról. Hasítja azokat az extracelluláris fehérje-hídakat,<br />
amelyeknek a sejtek letapadásában van szerepük. (NB! Ez<br />
is lehet fertőzési forrás! Az elkészített oldatot – magától értetődően<br />
– sterilre kell szűrni, de ez nem véd az esetleges viralis<br />
vagy mycoplasma kontamináció esetén, ami egy efféle állati fehérjénél<br />
nem kizárható. Célszerű ezért UV-sterilizált, kifejezetten<br />
sejttenyésztési célokra előállított készítményt használni.)<br />
Alkalmasint EDTA-val kombináltan alkalmazzák.<br />
EDTA. Alkalmazása esetén a fent említett fertőzési veszély nem<br />
áll fenn. Kelátképző, ő megköti a Ca 2+ ionokat, amelyek a sejteket<br />
a hordozó aljzatukhoz kapcsolják, így segíti elő azok fel-<br />
válását. 0,02%-os oldatát használják (Ca 2+ és Mg 2+ mentes<br />
PBS-ben oldva).
DMSO (dimetil-szulfoxid). Lefa-<br />
gyasztandó sejtekhez adagolják,<br />
mint krioprotektív ágenst (nem<br />
engedi meg a belső szerkezeteket<br />
roncsoló méretű jégkristályok<br />
képződését). A közhiedelemmel ►<br />
ellentétben nem szükséges a sterilizálása,<br />
mert elpusztítja a bakté-<br />
riumokat, de ehhez természetesen<br />
az tartozik hozzá, hogy a tároló ü-<br />
vegből való kiméréskor a steril pi-<br />
petta nehogy hozzáérjen a flaska<br />
szájához vagy belső falához.<br />
Glicerin. Ezt is krioprotektív anyagként adják a lefagyasztandó sejtek<br />
szuszpenziójához. Természetszerűleg: sterilizálandó!<br />
Speciális anyagok, amelyek egyedi igényeket szolgálnak és itt felsorolhatatlanok.
Munka a sejttenyésztő laboratóriumban<br />
A lamináris boxban a levegőáramot a tervezett munkavégzés előtt<br />
30-45 perccel be kell kapcsolni (és ilyenkor az UV-lámpát még<br />
bekapcsolva hagyni, mert a munkát végző ekkor még nem tevékenykedik<br />
a sejttenyésztő laboratóriumban).<br />
A munkavégzés feltételeit és szabályait érdemben már említettük a<br />
megelőzőekben, különösen hangsúlyozva a sterilitási követelményeket.<br />
Szóltunk a letapadva, ill. szuszpenzióban szaporodó sejtekről,<br />
valamint a morfológiai kontroll szükségességéről.<br />
Ez utóbbival kapcsolatban alapszabály, hogy rendszeres legyen,<br />
mert egyfelől ennek alapján ítélhető meg az átoltás szükségessége<br />
g<br />
(amit ha idejében nem teszünk meg, kárt okozhatunk tenyészeteinkben),<br />
másrészt a sejtek általános állapota, nemkülönben a te-<br />
nyészetek esetleges fertőzöttsége.<br />
Lehetőleg ne kezeljünk egyszerre többféle sejtvonalat, ám ha ez elkerülhetetlen,<br />
mindig előzetesen jelöljük j meg a használandó tenyészedényeket<br />
aszerint, hogy mi kerül beléjük. (Sejtféleség, dátum,<br />
passzázs-szám stb.)
Morfológiai kontroll<br />
Kb. semiconfluens<br />
tenyé-<br />
szet, ►<br />
közele-<br />
dik az<br />
ideális<br />
Jellegzetes epiteloid megjelenés átoltási<br />
sűrűség-hez. ű HeLa<br />
Involúcióban levő tenyészet<br />
►<br />
Confluens<br />
tenyészet,<br />
régen át<br />
kellett<br />
volna<br />
oltani.
Munka a lamináris boxban:<br />
mediumcsere letapadva növő tenyészeten<br />
Sejttípustól (és mediumtól) függően két-három (esetleg<br />
négy) naponként friss tápfolyadékot kell kapjanak<br />
a sejtek, a nutriensek kimerülése miatt.<br />
A munkát végző gumikesztyűt<br />
visel. Célszerű<br />
lenne, ha ezt a köpenye<br />
ujjára is ráhúzta volna:<br />
szabad bőrfelületrőlhám-<br />
pikkelyek sodródhatnak<br />
le, amelyek garantáltan<br />
nem sterilek<br />
A tenyésztőedényt a gáz- A mediumot vákuumhoz<br />
láng mellet nyitja, a flas- csatlakoztatott Pasteur-<br />
ka száját egy pillanatra kapillárissal i l szívja le, amit<br />
áthúzza a lángon. szintén áthúzott a gázlángon.<br />
Friss mediummal ellátás.<br />
A zárókupak visz-<br />
szahelyezése előtt: gázlángon<br />
áthúzás. Majd a<br />
kupak lazítva a helyére.
Fenntartás, átoltás (passzálás) és sejtszámolás<br />
Szaporodásuk során (és következtében) téb a tenyészetek t sejtjei elfogyasztják<br />
a rendelkezésükre álló tápanyagokat: „meg kell etetni”<br />
őket, azaz friss mediumot kell kapjanak. Ez az esetek nagy részé-<br />
ben – szuszpenzióban fenntartott sejteknél mindenképpen – egyben<br />
átoltást is jelent.<br />
A letapadva proliferálók még ez előtt elérhetik azt a sűrűséget,<br />
amelynél mindenképpen át kell oltani őket új tenyészedénybe, friss<br />
mediummal ellátva. Ám ha a sejtdenzitás nem igényel még átoltást,<br />
az ilyen tenyészetek kezelése az egyszerűbb: a medium leszívása<br />
után a megfelelő mennyiségű friss (előmelegített!) tápfolyadékot<br />
adagoljuk a tenyészedénybe. (L. a három ábrát a megelőző dián.)<br />
Mit értünk ezeknél a megfelelő” mennyiségen Általában azt ami<br />
Mit értünk ezeknél a „megfelelő mennyiségen Általában azt, ami<br />
a tenyészedényben 2 mm (maximálisan 3 mm) folyadékvastagsággal<br />
borítja be a sejteket. Ez képes elegendő nutrienst biztosítani és<br />
megfelelő gázdiffúziót (O 2 , CO 2 ) is lehetővé tesz.
Akár átoltásról, akár számolásról legyen is szó (a kettő nem igazán<br />
választható el egymástól), az adherencia-dependens sejteket minden-<br />
képpen flkll fel kell választanunk az aljzatukról. tkólEnnek fizikai ik iés kémiai<br />
i<br />
módszerei vannak.<br />
Fizikai: valamilyen alkalmas kaparóeszközzel (ilyen pl. a már említett<br />
„rubber policeman”), ami kevéssé károsítja a sejteket, választjuk<br />
fel azokat az alapjukról. Nem igazán jó megoldás, mert meglehe-<br />
tősen nagy anyagveszteséggel ljár.<br />
Kémiai: A mediumot leszívjuk, majd az enzim vagy EDTA oldószereként<br />
szolgáló, előmelegített, Ca 2+ és Mg 2+ ion mentes fiziológiás sóoldatban<br />
(alkalmasint annak glükózt is tartalmazó változatában) öblítés.<br />
Trypsin oldat. Úgyszintén előmelegítve, igen kis (de a felszínt mindenképpen<br />
egyenletesen, jól beborító) mennyiségben alkalmazzuk.<br />
A sóoldat leszívása után ezt adjuk a tenyészethez, majd az edényt behelyezzük<br />
a 37°C-os termosztátba, 5-10 percre. (Ki kell tapasztalni,<br />
hogy az adott sejtféleség számára mi optimális.) A sejtréteg leválása<br />
az edény mozgatásával á jól láthatóvá á válik, de kétely esetén mikroszkópos<br />
kontrollal ez mindenképpen alkalmasan megítélhető.
Az enzimet ezután közömbösíteni kell. Ez történhet trypsin-inhibitor<br />
alkalmazásával, vagy – egyszerűbben – a sejtek szérumot tartalmazó<br />
mediumban való felvételével, lé l lecentrifugálásával á l és a véglegesnek<br />
szánt mediumban való – kívánt denzitású – felszuszpendálásával.<br />
Trypsin helyett szoktak alkalmasint egyéb proteázt is használni. A<br />
kezelés mindenképpen a külső felületi fehérjék jó részének elvesztésével<br />
jár. Ez nem jelentkezik az EDTÁ-val való felválasztás esetén,<br />
ám ne felejtsük: ezt az oldatot is le kell öblíteni a sejtekről.<br />
Az átoltás – mint a megelőzőekben láttuk – mindenképpen kapcsoló-<br />
dik a tenyészetek t morfológiai i kontrolljával.<br />
l<br />
Minden sejtféleségnek megvan az optimális passzálási denzitása, s<br />
ehhez a leoltási sejtszám meghatározásával alkalmazkodunk.<br />
Szuszpenzióban szaporodó sejtek esetén könnyű a dolgunk: fel-le<br />
pipettázással pp egyenletessé tesszük a sejtek eloszlását a közegükben<br />
(a leülepedetteket fel kell keverni), a szuszpenzióból egy kicsiny mintát<br />
haemocytometerbe teszünk és ott megszámoljuk a sejteket. A<br />
lt letapadás-függőknél a felválasztás után úgyszintén gondoskodnunk<br />
d k<br />
kell az egyenletes denzitású szuszpenzióból való mintavételről.
Néhány haemocytometer típus rácsbeosztása<br />
A sejtszámláló kamrákat<br />
– mint a haemocytometer név<br />
is mutatja – vérsejtek megszámolására<br />
fejlesztették ki. Különféle<br />
változataik vannak, a felső ábra a<br />
–meglehetősen elterjedt – Neubauer<br />
típus beosztását mutatja. A<br />
beosztás elve: egy-egy (nagyobb)<br />
négyzet pontosan 1×1 mm-es.<br />
(Ugyanez igaz a hazánkban jobban<br />
elterjedt Bürker kamrára is, l.<br />
következő két ábra.) A (belekar-<br />
colt) beosztást hordozó (vastag)<br />
alap és a fedőlemez távolsága 0,1<br />
mm. Így az egységnyi térfogat 0,1<br />
mm 3 , vagyis 0,1 l.
Bürker kamra<br />
Mindkét változat (leszorító<br />
rugó nélkül vagy azzal)<br />
esetén gondoskodni<br />
kell a fedőlemez tökéle-<br />
tes felfekvéséről, azazaa<br />
0,1 mm kamramélység<br />
betartásáról.<br />
Csakis a rácsbeosztást<br />
t<br />
hordozó, a környezetéből<br />
kiemelkedő felszílht<br />
lehet sejtszuszpenzió!<br />
Ha ezen túlfolyik, az<br />
nen<br />
hibaforrás!
A Bürker kamra rácsbeosztása<br />
1 2<br />
3 4 5 tekkel).<br />
A hármas vonalak középsői<br />
által körbezárt négyzet pon-<br />
tosan 1 mm 2 , a kamra vastagsága<br />
0,1 mm, azaz az 1<br />
mm 2 -en megszámolt sejtek<br />
0,1 l térfogatban vannak.<br />
Tenyésztett emlős sejteket<br />
nem érdemes kisebb térfogategységben<br />
gy g számolni, mert<br />
ezek meglehetősen nagyok<br />
(szemben pl. a vörösvérsejtekkel)<br />
Célszerű 7 négyzetben szá-<br />
molni (pl. a jelzettek), a két<br />
szélső értéket elhagyni, az<br />
ötből számolt átlagot 10 000-<br />
6 7 rel szorozva kapjuk az 1 mlben<br />
levő sejtek számát.
Számolás a Bürker kamrában<br />
Csak az élő, ,jó állapotban levő sejteket szabad átoltani, ill. a meg-<br />
számolt mennyiségbe beszámítani. Ezt vitális festéssel szokták ellenőrizni:<br />
az ép, jó membránfunkciójú sejtek nem vesznek fel tri-<br />
pánkéket a környezetükből (= kizárják ezt a festéket), míg a sérült,<br />
pusztulóban lévő vagy már el is halt sejtek megfestődnek.<br />
Ezeket nem számolják, ill. ha túl nagy arányban vannak jelen, annak<br />
okát meg kell keresni és meg kell szüntetni.<br />
A tripánkék bármilyen szuszpendáló közeghez hozzáadható, meg-<br />
felelő (fiziológiás sóoldatban elkészített) törzsoldatból néhány l,<br />
hogy a végkoncentráció 0,2% legyen.<br />
Fel kell hívni azonban a figyelmet arra, hogy ha valaki jól ismeri<br />
az általa tenyésztett sejteket, és rendszeresen elvégzi azok morfológiai<br />
kontrollját, a fáziskontraszt mikroszkópos kép igen megbíz-<br />
ható információt ad azok állapotáról, tripánkék festés nélkül is.<br />
(Jó fénytörés, erős halo-jelenség = egészséges sejt.)<br />
(Ha a sejtállapot megítélhetőségének g követelményétől eltekintünk, Bürker<br />
kamrában számolni közönséges fénymikroszkóppal is lehet, de itt pl. nehézséget<br />
okozhat a rácsbeosztás felismerése, ami fáziskontraszttal jól látható.)
Hibalehetőséget rejt magában, ha nem figyelünk a határoló vonalakat<br />
érintő (vagy azokon fekvő) sejtek „beszámítsam – ne szá-<br />
moljam” kérdésére. Ha mind a négy vonalat érintő sejteket számoljuk,<br />
többet kapunk, ha egyiket sem, kevesebbet.<br />
A probléma megoldására legtöbben azt ajánlják, hogy két vonal<br />
(mondjuk a felső és a bal) esetében igen, két másik vonal (példánkban<br />
a jobb és az alsó) esetén pedig nem számoljuk az azokat<br />
akárha a legkisebb mértékben is érintő sejteket. Ez külön abból a<br />
szempontból is fontos, hogy egymással határos négyzetekben számolunk.<br />
Bizonyos sejtek vonatkozásában azonban tehetünk engedményt<br />
(nem igazán jogos, tudományosan nem megalapozott, de kényelmes):<br />
a tenyésztett sejtek többsége van olyan nagy, hogy eléggé<br />
megbízhatóan eldönthető, a nagyobb vagy a kisebb része van az<br />
adott, éppen számolt négyzet területén.<br />
Vigyázat! A számláló kamrát nem szoktuk sterilizálni! Ha bemértük<br />
a mintánkat, az erre használt pipetta már nem steril.
Leoltás után a frissen tenyészedénybe telepített sejteket (még mi-<br />
előtt az erre hajlamosak letapadhatnának) t óvatos mozgatással minél<br />
egyenletesebben el kell oszlatni az új környezetükben. (Ha a<br />
termosztát polcai rosszul vannak beállítva, azok rezgése miatt a<br />
sejtek egyenlőtlenül töltik be a rendelkezésükre álló teret. Ez megbízhatatlanná<br />
teheti a tenyészet viselkedését.)<br />
Akár Petri csésze, akár tenyésztő flaska, a mozgatásánál mindig<br />
ügyelni kell arra, nehogy a folyadék a széléhez (szájadékához, ku-<br />
pakjához) érhessen, mert ez is fertőzési forrás lehet. Még steril<br />
gumikesztyűben dolgozva is mindig kínosan ügyelni kell arra,<br />
mihez nyúlunk, mihez érhetünk hozzá, és mihez nem.<br />
Akár medium-csere, akár átoltás, akár a letapadva növő tenyészetek<br />
leszívott mediumáról, akár a lecentrifugált sejtek felülúszójá-<br />
ról legyen szó, azt mindig úgy kell összegyűjteni, hogy ne kerülhessen<br />
át a második szívópalackba (l. a megelőzőekben) és mindig<br />
dezinficienshez (pl. Neomagnol tabletta a felfogó edényben)<br />
adódjék. Végezetül a leszívó rendszer csövét is át kell öblíteni<br />
dezinficienssel.
A használt sejtvonal egyszerű fenntartása esetén is mindig célszerű<br />
megfelelő tartalékokkal dolgozni, azaz pl. az átoltásnál duplikátumokat<br />
(sőt: triplikátumokat) készíteni. (Ezeket, ha ténylegesen csak<br />
sejtfenntartásról van szó, lehet igen kis mennyiségben létrehozni, lényeg<br />
az egymástól – legalábbis részbeni – függetlenség.) Ugyanakkor,<br />
amikor a korábban megvoltak közül a legjobb kinézetű tenyészetből<br />
készítjük a szubkultúrát, a második legjobbat érintetlenül,<br />
vagy csak egy medium-cserével mint biztonsági tartalékot tehetjük<br />
el. (Igen sok sejtféleség kibírja azt, hogy ha már passzálni kellene is,<br />
egy későbbi involúciós fázisból – szükség esetén! – még visszanyerhe-<br />
tő legyen a sejtvonal. NB! Ez célszerű, ű de kényszermegoldás, nem<br />
pótolja a folyékony N 2 -ben való tartalékolást.)<br />
Ismételten meg kell említeni e helyen, hogy bármilyen sejtféleségről,<br />
sejtvonalról legyen is szó, az folyamatosan adaptálódik az in vitro tenyésztés<br />
körülményeihez, azaz egyre kevésbé azonos az első leoltás-<br />
kori önmagával!
Ha kísérletbe kívánjuk ál-<br />
lítani a sejteket, és az előre<br />
láthatóan hosszabb ideig<br />
tart majd, akkor<br />
célszerű ű a<br />
már bemutatott elvet követni<br />
bármilyen sejtvonal esetén:<br />
nagyobb sejtmennyiség<br />
előállítása után azt olyan<br />
porciókban fagyasztani le,<br />
amelyekből majd újabb és<br />
újabb kísérleti tenyészetek<br />
t indulhatnak, melyek közül<br />
egyet-egyet csak limitált<br />
ideig (pl. egy hónap) használunk.<br />
Tárolás: folyékony N 2 .
A sejtek lefagyasztása és felolvasztása<br />
rutin eljárás minden sejtte-<br />
nyésztő laboratóriumban. lb tói b Alapelv: l a tárolási hőmérséklet ékl elérése é a<br />
lefagyasztás során egyenletesen, és nagyjából 1°C/perc hőmérsékletcsökkenéssel<br />
történjen, a felolvasztás és a 37°C-ra való felmelegítés<br />
viszont olyan gyorsan, amilyen gyorsan csak lehet.<br />
Kaphatók olyan fagyasztó<br />
betétek, amelyek a folyékony<br />
N 2 -es tároló edény<br />
Fagyasztó betétben elérhető<br />
hőmérsékletcsökkenés<br />
szájadékába helyezhetők,<br />
h és a kipárolgó hideg N 2 a<br />
hűtőközegük. Ennél egy-<br />
Ideális<br />
szerűbb (olcsóbb) eljárás<br />
hőmérsékletcsökkenés<br />
vastagabb falú műanyag<br />
db dobozba b (pl. hungarocell)<br />
rakni az ampullákat, és ezt<br />
a dobozt előbb (egy éjszakára*) -20°C mélyhűtőbe tenni, majd át-<br />
helyezni -70°C – -80°C-ra (fél vagy egy napra*), és innen vinni át<br />
az ampullákat folyékony N 2 -be. (* Ez a két időtartam felcserélhető.)
Fagyasztó ampullák<br />
Az ampullák töltése jégbe<br />
állított állványban történik!<br />
Vitatható, hogy milyen fagyasztó ampulla típus a jobb: üveg vagy<br />
műanyag. Az üvegbe semmilyen körülmények között nem kerülhet<br />
be a folyékony N 2 , míg a csavaros tetejű műanyagba – legalábbis<br />
kllő kellő elővigyázatosság á híján – igen; viszont az üveg leforrasztása<br />
speciális berendezést igényel, és az ilyen ampullák néha felrobbannak,<br />
azaz igen balesetveszélyesek.<br />
A műanyag csövecskék kupakját minden egyes lépésben külön<br />
meg kell szorítani (anélkül, hogy a tartalom felmelegedhetne)!
A fagyasztás legnagyobb<br />
veszélye a sej-<br />
tekre az intracelluláris<br />
jégképződés. Ez – értelemszerűen<br />
– elkerülhetetlen,<br />
az okozott kár<br />
(sejtpusztulás) mini-<br />
malizálására á krioprotektív<br />
ágenst, mindenekelőtt<br />
DMSO-t<br />
[(CH 3 ) 2 SO] használnak.<br />
Ha ez valamilyen<br />
okból ellenjavallt llt (pl.<br />
HL60 sejtekben haemoglobin<br />
szintézist in-<br />
dukál), helyettesíthető<br />
glicerinnel.<br />
(Figyeljük meg: a folyékony N 2 -es tárolóban gőz- és folyadékfázisú N 2 egyaránt<br />
van. Az ampullatartó belógatható úgy, hogy csak az elsőbe érjen bele.)
A fagyasztva tároláshoz szükséges medium összetételére vonatkozóan<br />
több recept is forgalomban van, ezen a helyen egyet muta-<br />
tunk be:<br />
az illető sejtekhez szokásosan használt medium,<br />
20% foetalis borjúsavó,<br />
10% DMSO,<br />
+ a szokásos egyéb adalékok.<br />
Lefagyasztáskor a sejtek nem 37°C-on vannak, hanem szobahőn,<br />
így történik az öblítésük is (a trypsinből vagy EDTÁ-ból). Majd<br />
olvadó jégbe állított tt ampullákba pipettázunk be 1 - 15 1,5 - 2 ml-t t( (a<br />
befogadó térfogattól függően, az ampullát sohasem maximálisan teletöltve),<br />
az előzetesen 2-4×10 6 sejt/ml-re beállított denzitású sejt-<br />
szuszpenzióból.<br />
Ha csavaros kupakú műanyag csövekben fagyasztjuk le a sejteket<br />
és nem gondoskodunk a zárókupakok ismételt, maximális meghúzásáról,<br />
előfordulhat, hogy a folyékony nitrogén, ami mindig bakte-<br />
riálisan szennyezettnek tekintendő, bejut az ampulla belsejébe, és a<br />
felolvasztott tenyészetet fertőzött állapotban nyerjük vissza.
Ennek elkerülésére jó az a megoldás, ha az ampullatartók csak a<br />
gőzfázisba nyúlnak be, a -178°C-on tárolás is maximális biztonsá-<br />
got nyújt. Ugyanakkor nagyon kényelmetlen: a folyadékfázisban<br />
igen kevés N 2 lehet az adott tárolóedényben, sűrű utántöltésre van<br />
szükség. Ennek során viszont nehezen kerülhető el, lhogy az ampullákra<br />
valamennyi folyékony nitrogén rá ne folyhasson.<br />
Bármelyik ampullaféleségről legyen is szó, célszerű ezeket a kivétel<br />
után azonnal 37°C-ra felmelegített 70%-os etanolba mártani és<br />
intenzíven mozgatni a teljes felolvadásig, majd gázlángon g áthúzás<br />
(= külső leégetés) után nyitni ki. A sejtszuszpenziót csakis steril<br />
pipettával lehet kinyerni az ampullából (nem pedig kiönteni).<br />
Üveg ampullák felolvasztása l esetén a vonatkozó munkavédelmi<br />
óvórendszabályokat (védőkesztyű, -álarc) be kell tartani, mert<br />
ezek könnyen felrobbanhatnak a melegítés hatására. Felnyitás:<br />
mint az injekciós készítményeknél. Műanyag csövecskéknél gondolni<br />
kell a zárókupak ismételt meghúzására még a felolvasztás<br />
megkezdése e előtt ő (nehogy az etanol* bejuthasson a belső térbe). ébe)<br />
* Mint említettük, a 70%-os etanol nem tekinthető csíramentesnek, hacsak<br />
előzetesen sterilre nem szűrtük, ami itt erősen ajánlott. Ugyanakkor: toxikus.
A felolvasztott szuszpenziót egyesek szobahőn levő, mások<br />
előmelegített mediummal hígítják fel (egyszerre vagy lé-<br />
pésenként). A lényeg: mielőbb kimosni a DMSO-t (vagy<br />
glicerint) a sejtekből, mert az rendkívül toxikus. Ehhez<br />
savót tartalmazó mediummal történő két-három átmosás<br />
szükséges, majd a sejtek a végső tápközegükbe és tenyész-<br />
tőedényükbe kerülnek.<br />
k<br />
Az eljárást reggeli – kora délelőtti órán célszerű elkezdeni,<br />
majd mikroszkópos kontrollal ellenőrizni a sikerességet.<br />
Ez az adherencia dependens tenyészetek esetén a jó kiterülést<br />
és letapadást jelenti. Ha ezek a sejtek kitapadtak, még<br />
aznap délután mediumcserét kell végrehajtani, majd másnap<br />
reggel újból. A felolvasztás utáni napon a szuszpenziós<br />
tenyészeteken is tápfolyadékot kell cserélni.<br />
A sejtek visszanyerése messze nem 100%-os. Eldönthetetlen<br />
kérdés, hogy a veszteségek a lefagyasztás vagy a felolvasz-<br />
l<br />
tás során keletkeznek-e. (Nyilván mindkettő…)
Miért tenyésztünk sejteket in vitro<br />
Erre a kérdésre itt nem lehet válaszolni! l Ahány sejttenyésztő tő laboratórium,<br />
annyiféle cél, feladat. Molekuláris sejtbiológia ma már<br />
lb<br />
elképzelhetetlen sejttenyésztő laboratórium nélkül, ugyanúgy a mo-<br />
lekuláris genetika. De a hagyományos (és nem annyira rutin, pl.<br />
amniocentesisből származó anyag) citogenetikai vizsgálatok is in<br />
vitro sejttenyésztést tétié igényelnek. kAfl felsorolás lá a végtelenségig étl éi folytatható.<br />
Amit még feltétlenül fel kell idézni a megelőzőekben már említettek<br />
közül: vírusdiagnosztika, vakcinák készítése, monoklonális ellen-<br />
fltt<br />
anyagok előállítása (és nagyüzemi gyártása). Gyógyszerek (egyéb<br />
xenobiotikumok) esetleges mutagenitásának és/vagy toxicitásának<br />
tesztelése, ill. hatásmechanizmusának vizsgálata (sok állatkísérlet<br />
megspórolható ezáltal).<br />
In vitro tenyésztett emlős (és alkalomadtán nem csak ilyen, hanem<br />
pl. rovar vagy akárha növényi) sejtek alkalmasak lehetnek olyan<br />
terápiás célú fehérjék előállítására, amelyek bakteriális rekombináns<br />
technikával nem készíthetők (pl. helyspecifikus glikozilálás).
Hogyan szerezhetünk sejteket<br />
Az eddig előadottakból világossá kellett váljon, hogy saját speciális<br />
céljainknak leggyakrabban a magunk által indított primer sejtkultúrák<br />
felelhetnek meg.<br />
Más esetekben viszont jók a megalapozott sejtvonalak (sejttörzsek),<br />
amelyek megvásárolhatók kommerciális forrásokból, ill. beszerez-<br />
hetők kollegiális ajándékként. Mindkét esetben rendkívül fontos,<br />
hogy egy majdani, ezekre alapozott közleményben (szabadalomban<br />
stb.) az eredetnek és az egyéb vonatkozású pontos specikikáci(ók)-<br />
nak szerepelniük kell (a saját metodikai leírás mellett).<br />
Hogyan kerülhetnek ezek a sejttenyészetek a mi sejtlaborunkba<br />
Lefagyasztott sejteket tartalmazó ampullák szárazjégben meglehetősen<br />
biztonságosan szállíthatók: a CO 2 hó/jég hőmérséklete ≈-79°C<br />
elég alacsony a sejtek megmaradásához, áh és ezt egészen megbízhatóan<br />
tartja, ingadozások nélkül, ami különösen fontos szempont ilyen<br />
relatíve „magas” hőmérséklet esetén. (A folyékony N 2 természetesen<br />
jobb, de nehézkes termoszban szállítani, nem küldhető pl. postán.)
A tenyésztett emlős sejtek általában jól<br />
tolerálják a szobahőn tartást. Ha letapadva<br />
proliferáló sejteket akarunk nagyobb<br />
távolságra küldeni (vinni), azokat<br />
leoltjuk egy jól zárható tenyészedénybe,<br />
kb. 50%-os denzitásig növesztjük (eköz-<br />
ben meggyőződünk arról, hogy rendben<br />
vannak), majd a flaskát teljesen feltöltjük<br />
meleg mediummal, a kupakot erősen<br />
rászorítjuk és a mellékelt ábra szerint<br />
parafilmmel is lezárjuk, lassan hagyjuk<br />
lehülni szobahőre. Hűteni nem szabad!<br />
Hasonló módon szuszpenziós tenyészetek<br />
is szállíthatók, de azoknak elég egy jól<br />
záródó centrifugacső is.<br />
Szükség esetén (pl. CO 2 termosztát tisztítása)<br />
a sejttenyésztő laboron belül is<br />
megoldás lehet ez a tárolási mód.
Sors bona, nihil aliud.