מחקר תאי גזע תלוי באופן ביקורתי על איכות הסביבה של התרבות.מדיום תזונתי אינו רק נוזל תמיכה - הוא קוקטייל מאוזן בקפידה של מקרומולקולטים, אותות, תנאים פיזיים הקובעים ישירות החלטות גורל תאים, שיעורי התפוצה, והתאמה ניסיונית של אופטימיזציה עצמית שונה, כמו גם את משימות המשפיעות ביותר אך מאתגרות ביותר בתאי גזע עובריים (ESC) ומושרה היטב של ניתוח עצמי של תאים עצביים (repotal-C) כמו גם קיבולת עצבית (reposiopal) או עבודת עצבית לטווח בינוני).

המונחים: Acent Media

כל מדיום תרבות גזע בנוי ממערך של אלמנטים בסיסיים: פתרון תזונתי בישוש המספק אנרגיה ואבני בניין, בתוספת אוסף של תוספים אשר מחזרים את ה-FLT:0in vivophFLT 1 נישה.

פתרונות מלח ביל ו-Buffing Systems

הבסיס - בדרך כלל Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM), DMEM/F12, או RPMI 1640 - מספק מלחים אורגניים (NaCl, KCl, CaCl2, MgSO4, NaHCO3) כי שליטה בלחץ ואספקה עבור פוטנציאל membrane, הפונקציה , אנזימים, ו- C.2K2K) יכולה גם להתאים באופן קבוע ל- pH.

Amino Acids ו Nitrogen מקורות

תאים דורשים בריכה של (FLT:0) חומצות האמינויות ולא חיוניות 1 עבור סינתזה חלבון, ייצור nucleotide, ו ביניים מטבוליים. L-glutamine, המעבדה ביותר, לעתים קרובות הוסיף טרי או כמו dipeptide מייצב (GlutaMAXTM Depletion of glutlan יכול לגרום לגדילה מוגברת ותוספים עצביים רבים, כולל ריכוזים מהירים.

ויטמינים וטרייס יסודות

ויטמינים soluble מים (B1, B2, B3, B6, B12, ביוטין, חומצה פולית, pantothenate) פועלים כגורמים עבור אנזימים מרכזיים למטבוליזם אנרגיה וביוסינתזה. ויטמין C (כמו חומצה קובית), כאשר מוסיפים למגוון תאי גזע, משפר את הסינתזה קולגן קולגן קולגן ויכול לשפר את יעילות reprograating.

גלוקוז ואנרגיה

גלוקוז גבוה (בדרך כלל 4.5 גרם / L ב DMEM) אופייני לתאי גזע pluripotent, אשר מסתמכים במידה רבה על גליקוליסוזיס אפילו בתנאים אירוביים (אפקט Warburg) עבור תאי ייצור mesenchymal (MSCs), ריכוזי גלוקוז נמוכים (1 g / L) עשויים לחקות את חילוף החומרים FLT:0in vivoFLT:1 ולהפחית את הנקה לקטוזבת.

גורמי צמיחה ו Cytokines

(ה) הם המרכיבים העיקריים, יקרים, וזנים ספציפיים (עבור ESCs ו- iPSCs, גורמי הליבה הם FLT:0basic fibroblast Growth factor (bFGF) או FGF2)Freain (FGFal) ו-FLT2Fivation) ל-Val (Fercrelication) ו-Fivic Growth Factor (TGFercrei)

סרום, סרום מסלק, ו Defined Alternatives

Fetal bovine סרום (FBS) היסטורית סיפק תערובת עשירה, בלתי מוגדרת של גורמי צמיחה, הורמונים, גורמי התקשרות ושפתיים.עם זאת, אצווה-to-batch variability, סיכון של contaminants xenogeneic, ואימונוגניות ביישומים קליניים מונעים את התפתחותם של פורמולטורים ללא סרום ו xeno חינם כוללים חלופות:

  • (FLT:0)KnockOutTM Serum (KSRrea)FLT) 1:1 - תוספת מוגדרת, עשירת שפתון לתרבות ESC / IPSC, אך עדיין מכילה מרכיבים של בוץ.
  • (FLT:0)mTeSRTM / StemFlexTMveFLT) 1 - מוגדר לחלוטין, xeno-free, מבחינה כימית מוגדר מדיה אשר תומכת בתאי גזע בשפע על תת-שכבות ללא מזון.
  • (FLT:0) AlbuMAX® או recombinant AlbumincioFLT 1 - מספק חלבונים מובילים עבור שומנים נוגדי חמצון.
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

כאשר מעבר מבסיס סרום להגדרה בינונית, תאים בדרך כלל דורשים הסתגלות הדרגתית על פני מספר קטעים.כישלון לעשות זאת יכול לגרום להפרדה מסיבית או מוות.

המונחים:

בחירת המדיום הבסיס הנכון הוא הצעד הראשון אופטימיזציה.השולחן להלן מסכם את הנוסחאות הנפוצות ביותר במחקר תאי גזע.

MediumTypical ApplicationsKey Features
DMEM (high glucose)MSCs, cancer stem cellsHigh glucose, high pyruvate, stable in 5–10% CO₂
DMEM/F12 (1:1)Human ESCs/iPSCsLower glucose, enriched for amino acids and vitamins; often used with KSR or B27
RPMI 1640Hematopoietic stem cells, iPSC differentiation (e.g., definitive endoderm)High folate, different salt composition; good for suspension cultures
MEM AlphaMesenchymal stem cellsContains nucleosides, used for bone marrow‑derived MSCs
Neurobasal™Neural stem cells, neuronsLow glucose, high pH stability; typically used with B27 supplement

רוב הפרוטוקולים ממליצים כעת על בסיס ללא סרום כגון Essential 8TM או StemPro-34 עבור תאי גזע pluripotent. ניסוחים מסחריים אלה נבדקים באופן נרחב אך הם קנייניים, מה שהופך את זה קשה להתאים רכיבים בודדים.עבור קבוצות מחקר כי צריך לשנות ריכוזים (למשל, עבור מחקרים מטבוליים), החל מבסיס DME / F12 מותאם אישית עם תוספי מזון מוגדרים יותר גמישות.

אופטימיזציה אסטרטגיות

חינם חינם ו- Xeno-Free Conditioned Media

(לבטל אפקטים בלתי צפויים ותאפשר עבודה תרגום, השדה עבר אלבומם:0 מוגדר, xeno-free MediaFLT:1 ; זה אומר להחליף את כל הרכיבים בעלי החיים (FBS, אלבומין בוץ, תאי מזון עכברים) עם פתרונות קובצי Cookie של תאים שונים או אנושיים, כגון: TLT2-Fin-Fin-F1, בתוספת אינסולין ו-Line-T2F1, 000-F1, 000-F1, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 ⁇ , 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 ⁇ , 000, 000, 000 ⁇ ⁇ ⁇

התאמת ריכוזים תזונתיים לקווים ספציפיים

גם בתוך בסיס מוגדר היטב, כוונון עדין הוא לעתים קרובות הכרחי.אם תאים מראים יעילות משובש ירודה, הכפלת ריכוז חומצות האמינו שאינן חיוניות (NEAA) והוספת 50 μM 2-mercaptoethanol (סוכן מופחת) יכול לשפר את הישרדות או ל- MSCs עם זמן כפול גבוה, הגדלת bFGF מ 10 עד 40ng / m עשוי להציל באופן דרמטי יותר מדי, כגון הדבקה, 000) עבור דלקת מפרקים, עד ל-Fate ccrecupt באופן דרמטי מדי, כך יכול להשפיע על מנת להפחית את הפחתת הדבקה, ולכן הוא לחץ דם נמוך מדי, ולכן הוא לחץ דם נמוך מדי, ולכן הוא להפחית את הפחתת .

הזנת לוחות זמנים ומצב בינוני

תדירות החלפת בינוני משפיעה על הצטברות של גורמים אוטוקריניים, מוצרי פסולת ותנודות pH.מרבית התרבויות ESC דורשות האכלה יומית (100% שינוי בינוני) כדי לשמור על שפע.עבור תרבויות בעלות גבוהה, שינוי בינוני בכל יום אחר עם BFGF טרי עשוי להיות מספיק ולהפחית את הלחץ.

אינטראקציה מורכבת

אופטימיזציה בינונית לא יכולה להיות מבודדת מן פני התרבות.תרבויות ללא מזון דורש ציפוי עם חלבונים ממטריקס חוץ סלולרי (MatrigelTM, laminin, fibronectin) או hydrogels סינתטי (למשל, SynthemaxTM) בחירה של השפעות substrate אשר גורמים מצורפים נדרשים במדיום.לדוגמה, צלחות מודבקות דורשות בינוניות להכיל רמות גבוהות של מגנזיום ולקדם תאים ספציפיים.

תוספות ותוספים

L-Glutamine ו-Stable Switchs

חינם גלוטמין מתפוגג בתוך ימים ב 3 ° C, ייצור אמוניה כי הוא רעיל לתאי גזע.שימוש GlutaMAXTM (L-alanyl-L-glutamine) או הוספת גלוטמין טרי בכל האכלה מונעת ammonia לבנותup. עבור תרבויות ארוכות טווח, תוספת עם 2 mMta GluMAX משפר באופן משמעותי את יציבות הקרוטיפ.

2-Mercaptoethanol (2-ME)

ב 50-100 מיקרוM, 2-ME פועל כאי חמצון ומשפר את מצב ההפחתה של ציסטיין, מה שהופך אותו יותר ביו-זמינות. עם זאת, זה תנודתי ויש להוסיף טרי; חשיפה ממושכת עלולה לגרום ל רעילות. רבים מוגדרים כיום כוללים סלניום אקסוגניים ווויטמין E כדי להחליף 2-ME.

אנטיביוטיקה ואנטיביוטיקה

פניצילין / סטרפטומיצין (100 U / mL / 100 מיקרוגרם / mL) הם שגרתית אבל יכול מסיכה זיהום עשוי להשפיע על חילוף החומרים תאים. עבור יישומים רגישים (למשל, אלקטרופיזיולוגיה, RNAi מסכים), תרבות ללא אנטיביוטיקה הוא המועדף. Gentamicin ו amphotericin B הם אגרסיביים יותר אבל צריך לשמש רק כטיפולים קצר טווח, בתוך 2 שבועות של בדיקות בנקאות, כל שבועיים.

Feeder Layers vs. Feeder-Free Systems

מבחינה היסטורית, ESCs היו במשותף על תאים מילוטיים באופן סחיף עכבר עוברי fibroblasts (MEFs) כי חשאי חומרים מזינים ו matrix רכיבים, תאים להאכיל מותרים לחדש עצמי חזק אבל הציג חלבונים בעלי חיים ו אצווה variability היום, רוב המעבדות עברו לתנאי מזון נקיים יותר על מגרות מוגדרות עם יתרונות סינתטיים: תוצאות שונות, כגון גירוי בינוני, או הפרעות קלות יותר, עבור פעילות גופנית, או הקלה יותר, עבור טיפול תרופתית, עם ריכוזית, או טיפול תרופתית, או הפרעה קלינית.

בקרת איכות והתאמה

בדיקות באטץ' של Medium Components

אפילו אמצעי תקשורת מוגדרים יכולים להשתנות מהרבה.כל התקשורת המסחרית צריכה להיבדק עבור רמות endotoxin (< 1 האיחוד / mL), אוסמוליות (260–320 mOsm/kg), ו סטריליות. עבור גורמי צמיחה, ביואקטיביות צריכה להיות מאושרת על ידי זרחן של מטרות במורד הזרם (למשל, p-K עבור FGF) ולא להסתמך רק על ריכוז זה חשוב במיוחד כאשר הוא חשוב.

אחסון ויציבות

בינוני שלם (עם גורמי צמיחה נוספים ותוספים) צריך להיות מאוחסן ב 4 מעלות צלזיוס ולהשתמש בתוך שבועיים. BFGF המכיל מדיה לאבד פעילות לאחר 7 ימים ב 4 מעלות צלזיוס; מכסת והקפאת (-20 מעלות צלזיוס) לאחסון ארוך יותר אפשרי, אבל מחזורי הקפאה של פעילות מפלס 1G) עבור ניסויים קריטיים, לעשות מדי 3 עד 4 ימים.

עקבו אחרי Cell Health Indexs

(ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

שיקולים מתקדמים

Hypoxia וחמצן Tension

חמצן פיזיולוגי (1–5% O2) טוב יותר לחקות את הנישה של תאי גזע ומפחית מתח חמצון, שיפור עצמי-renewal. Medium ניסוח עשוי לדרוש התאמה hypoxia כי תאים hypoxic לצרוך יותר גלוקוז לייצר יותר לקטט.הורדת ריכוז גלוקוז או הגדלת יכולת החישה למנוע חומצה מטבולית מוגדרת.

תכנות Metabolic

Recent studies show that altering the ratio of glycolysis to oxidative phosphorylation can direct differentiation. For example, replacing glucose with galactose forces cells to rely on respiration, which enhances cardiac or hepatic differentiation. Medium optimization for directed differentiation often involves transient changes: a glucose‑rich medium during the proliferation phase, followed by a metabolically restrictive medium during lineage specification.

3D ותרבויות אורגניות

תרבויות תלת-ממדיות דורשות ⁇ חומרים מזינים; הליבה של איברים גדולים או גופים עובריים יכול להפוך ערפילית אם חדירת ביניים אינה מספיקה.שימוש במדיום בעל יכולת גבוהה יותר של דחיסה חמצן (למשל, הוספת perfluorocarbons) או אופטימיזציה של מהירות הסגידה ביולוגי הם אזורי מחקר פעילים.

מסקנות ועיסוקים טובים

אופטימיזציה של מדיה תזונתית עבור תרבויות תאי גזע היא תהליך רב-פנים, רציונטיבי המשפיע ישירות על תוצאות ניסיוניות ופוטנציאל התרגום.התחל עם מדיום מסחרי מוגדר היטב המיועד לסוג התא והמינים שלך, ולאחר מכן לבדוק באופן שיטתי משתנה אחד בכל עת (למשל, ריכוז bFGF, אפקט גלוטמין, ציפוי ללא תשלום) כל מספר, מספר, ושעת האכלה.

(ב) ◄ ⁇ ⁇

  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • [01:0] ,[[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]
  • (הופנה מהדף TRPL) ,0 (STEMCELL Technologies)