Unterschied zwischen primärer und sekundärer Zellkultur

Schlüsselunterschied - Primär- und Sekundärzellkultur
 

Bevor wir den Unterschied zwischen primärer und sekundärer Zellkultur diskutieren, definieren wir zunächst kurz kurz, was Zellkultur ist. Zellkultur ist der Prozess, Zellen aus einem Tier oder einer Pflanze zu entfernen, und das anschließende Wachstum in einer künstlich kontrollierten Umgebung. Die Zellen könnten direkt aus dem Gewebe entfernt und durch enzymatische oder mechanische Methoden disaggregiert werden oder aus einer bereits festgelegten Kultur abgeleitet werden. Der Schlüsselunterschied zwischen primärer und sekundärer Zellkultur ist das Zellen für die primäre Zellkultur werden direkt aus einem tierischen oder pflanzlichen Gewebe erhalten, während Zellen für die sekundäre Zellkultur werden aus einer bereits etablierten Primärkultur erhalten. Die Sekundärkultur ist daher eine neue Kultur, die aus der Primärkultur stammt.

Schauen wir uns weiter in die Bedeutung der primären und sekundären Zellkultur ein, um sie besser zu unterscheiden.

Was ist die primäre Zellkultur?

Primärzellkultur ist die Disassoziation von Zellen aus einem elterlichen tierischen oder pflanzlichen Gewebe durch enzymatische oder mechanische Maßnahmen und die Aufrechterhaltung des Wachstums von Zellen in einem geeigneten Substrat in Glas- oder Kunststoffbehältern unter kontrollierten Umgebungsbedingungen. Zellen in der Primärkultur haben den gleichen Karyotyp (Anzahl und Erscheinungsbild von Chromosomen im Kern einer eukaryotischen Zelle) wie diese Zellen im ursprünglichen Gewebe. Die primäre Zellkultur könnte auf zwei Zellen in zwei in der Kultur verwendeten Zellen eingeteilt werden.

• Anchorage -abhängige oder anhaftende Zelle - diese Zellen erfordern eine Bindung für das Wachstum. Adhärente Zellen stammen normalerweise aus Geweben von Organen, beispielsweise aus der Niere, wo die Zellen unbeweglich sind und in Bindegewebe eingebettet sind.

• Anchorage -unabhängige oder Suspensionszellen -diese Zellen erfordern keine Bindung für das Wachstum. Mit anderen Worten, diese Zellen befinden sich nicht an die Oberfläche des Kulturgefäßes. Alle Suspensionskulturen stammen aus Zellen des Blutsystems; Zum Beispiel wird weiße Blutkörperchen -Lymphozyten in Plasma suspendiert.

Zellen, die aus primären Kulturen stammen, haben eine begrenzte Lebensdauer. Zellen können aus mehreren Gründen nicht auf unbestimmte Zeit gehalten werden. Zunehmende Zellzahl in der Primärkultur führt zu Erschöpfung von Substrat und Nährstoffen. Auch die zelluläre Aktivität erhöht allmählich das Gehalt an toxischen Metaboliten in der Kultur, die das weitere Zellwachstum hemmt.

Zu diesem Zeitpunkt muss eine sekundäre oder eine Subkultur durchgeführt werden, um ein kontinuierliches Zellwachstum zu gewährleisten.

Was ist sekundäre Zellkultur?

Wie oben beschrieben, wenn Zellen in adhärenten Kulturen alle verfügbaren Substrat einnehmen oder wenn Zellen in Suspensionskulturen die Kapazität des Mediums zur Unterstützung weiterer Wachstum übertreffen, beginnt sich die Zellproliferation zu verringern oder vollständig aufzuhören. Um die optimale Zelldichte für das weitere Wachstum aufrechtzuerhalten und weitere Proliferation zu stimulieren, muss die Primärkultur subkultiviert werden. Dieser Prozess ist als bekannt als Sekundärzellkultur.

Während der sekundären Zellkultur werden Zellen aus der Primärkultur auf ein neues Gefäß mit frischem Wachstumsmedium übertragen. Der Prozess beinhaltet die Entfernung der früheren Wachstumsmedien und das Disassoziieren angehaltener Zellen in adhärenten Primärkulturen. Sekundäres Zellkultivieren ist regelmäßig erforderlich, um Zellen wachsender Raum und frische Nährstoffe bereitzustellen, damit die Lebensdauer von Zellen verlängert und eine Reihe von Zellen in der Kultur ausgebaut wird.

Sekundärkultivierung Ein bestimmtes Volumen einer Primärkultur in ein gleiches Volumen an frischem Wachstum ermöglicht eine langfristige Aufrechterhaltung der Zelllinien. Sekundäre Kultivierung in ein größeres Volumen an frischem Wachstum wird praktiziert, um die Anzahl der Zellen zu erhöhen, beispielsweise in industriellen Prozessen oder wissenschaftlichen Experimenten.

Was ist der Unterschied zwischen primärer Zellkultur und sekundärer Zellkultur?

Wie wir jetzt die beiden Begriffe getrennt verstanden haben, werden wir die beiden vergleichen, um andere Unterschiede zwischen ihnen zu finden.

Wann ist die Verwendung der primären und/oder sekundären Zellkultur

Dies hängt davon ab, was Sie lernen möchten und welche Art von Experiment Sie durchführen.

Primärzellkultur: Dies ist der Prozess, der verwendet werden muss, um Zellen aus dem elterlichen Gewebe in Sorge zu kultivieren. Zellen in der Primärkultur haben eine begrenzte Lebensdauer aufgrund der Erschöpfung von Substrat und Nährstoffen und aufbauen von Toxinen mit Bevölkerungswachstum. Die Primärkultur kann trotz der im Isolationsprozess verwendeten Trennungstechniken verschiedene Arten von Zellen enthalten. Dies ist jedoch möglicherweise kein Problem in allen Arten von Experimenten, und in solchen Fällen kann die Primärkultur allein verwendet werden.

Sekundärzellkultur:  Normalerweise reicht die Anzahl der aus der Primärkultur erhaltenen Zellen in Experimenten nicht aus. Sekundärzellkultur bietet die Möglichkeit, die Zellpopulation zu erweitern und auch die Lebensdauer zu verlängern. Es ermöglicht eine weitere Selektion von Zellen unter Verwendung eines selektiven Mediums und ermöglicht eine genotypische und phänotypische Gleichmäßigkeit in der Population. Dieser Prozess wird verwendet, um Replikatkulturen für die grundlegende Charakterisierung, Erhaltung und Experimente zu erzeugen.

Ähnlichkeit mit dem elterlichen Gewebe

Primärzellkultur: Zellen für die primäre Zellkultur werden direkt aus einem tierischen oder pflanzlichen Gewebe erhalten. Daher ähneln Zellen in der Primärkultur ihrem elterlichen Gewebe sehr, und dementsprechend kann die biologische Reaktion einer In -vivo -Situation näher sein als der einer sekundären Zellkultur.

Sekundärzellkultur: Sekundäre Zellkultur stammt aus einer primären Zellkultur. Obwohl die Subkultivierung die Lebensdauer von Zellen verlängert, besteht die Möglichkeit, dass die Zellen nach einigen Phasen transformiert werden oder die Kontrolle verlieren könnten, wenn sie nicht mehr als eine bestimmte Menge Zeit geteilt werden können. Dies könnte an Mutationen oder genetischen Veränderungen in Primärzellen während der Subkultivierung liegen. Zum Beispiel neigen einige Mikroorganismen dazu, sich an die Kulturbedingungen anzupassen, die sich hauptsächlich von ihrer natürlichen Umwelt unterscheiden, indem sie ihre Biologie verändert.

Kultivierungsprozess - Zellen erhalten

Primärzellkultur: In der primären Zellkultur werden tierisches oder Pflanzengewebe Phasen der Spülung, Dissektion sowie mechanischer oder enzymatischer Disaggregation durchlaufen. Das disaggregierte Gewebe enthält eine Vielzahl verschiedener Zelltypen, und dies erfordern möglicherweise die Übernahme einer Trennungstechnik, um Zellen von interessierten Zellen zu isolieren.

Sekundärzellkultur: In der sekundären Zellkultur besteht der erste Schritt, wenn die Primärkultur eine anhaftende Kultur ist. Dann müssen die Zellen voneinander abgelöst werden, um eine einzelne Zellsuspension zu bilden.

Anzahl der Zellen in Kultur

Primärzellkultur: Es ist nicht wünschenswert, eine absolute Einzelzellsuspension zu haben, da viele primäre Zellen in kleinen Clustern besser überleben.

Sekundärzellkultur: Es reicht aus, um eine einzelne Zellsuspension zu erzeugen.

Lebensspanne der Kultur

Primärzellkultur: Primärzellkulturen haben endliche Lebenspannen. Wie oben erklärt, liegt dies daran. Infolgedessen sinkt die Wachstumsrate von Zellen allmählich, was zum Tod von Zellen führt.

Sekundärzellkultur: Sekundärzellkultur verlängert die Lebensdauer von Zellen. Periodische Subkultur kann unsterbliche Zellen durch Transformation oder genetische Veränderung von Primärzellen produzieren.

Risiko einer Kontamination

Primärzellkultur: Primärzellkulturen sind schwieriger zu erledigen. Im Allgemeinen benötigen primäre Zellkulturen eine reichhaltige Mischung aus Aminosäuren, Mikronährstoffen, bestimmten Hormonen und Wachstumsfaktoren. Infolgedessen ist das Risiko einer Kontamination in primären Zellkulturen höher als sekundäre Zellkulturen.

Sekundärzellkultur: Sekundärzellkulturen sind vergleichsweise einfach zu pflegen, und das Risiko einer Kontamination ist niedriger als die primären Zellkulturen.

In diesem Artikel haben wir versucht, die Begriffe der primären Zellkultur und der sekundären Zellkultur zu verstehen, gefolgt von einem Vergleich zu den wichtigsten Unterschieden zwischen ihnen. Der grundlegende Unterschied liegt darin, wie Zellen aus der Kultur abgeleitet werden. Zellen für die primäre Zellkultur werden direkt aus einem tierischen oder pflanzlichen Gewebe erhalten, während Zellen für die sekundäre Zellkultur aus einer bereits etablierten Primärkultur erhalten werden.

Verweise: Zellkultur -Grundlagen - Ein Handbuch von Invitrogen und Gibco Freshney, R. ICH. (2006). Grundprinzipien der Zellkultur. Zentrum für Onkologie und angewandte Pharmakologie.   Bild mit freundlicher Genehmigung: „Zellkultur“ von Umberto Salvagnin (CC von 2.0) über Flickr