Факторы, влияющие на скорость деления клеток в клеточной культуре.

Ведение клеточных линий требует постоянного увеличения количества клеток, поэтому выбор условий культивирования направлен на обеспечение максимальной скорости клеточной пролиферации. К условиям, способствующим размножению клеток, относятся их низкая плотность, невысокая концентрация Ca²⁺, присутствие ростовых факторов. Высокая плотность клеток (выше 10⁵ клеток на 1 см²) и концентрация Ca²⁺ (300—1500 мкмоль); присутствие индукторов дифференцировки (гормоны, например гидрокортизон, фактор созревания глии, фактор роста нервов, ретиноиды; и полярные растворители, в частности диметилсульфоксид) способствуют прекращению клеточного деления и индуцируют дифференциpoвку клеток.

Основные системы культивирования клеток.

Существует две основных системы клеточных культур:

1. Непроточные культуры - тип культур, в котором клетки вводят в фиксированный объем среды. По мере роста клеток происходит использование питательных веществ и накопление метаболитов, поэтому среда должна периодически меняться, что приводит к изменению клеточного метаболизма, называемого еще и физиологической дифференцировкой. Со временем, в результате истощения среды происходит прекращение пролиферации клеток.

2. Проточные культуры - культура, в которой производится постоянное продвижение (поступление и выведение) жидкой фазы. Обеспечивают истинные гомеостатические условия без изменения концентрации питательных веществ и метаболитов, а также числа клеток. Такие системы пригодны для суспензионных культур и монослойных культур на микроносителях. Суспензионные культуры в отличие от монослойных культур предпочтительнее с точки зрения увеличения выхода клеток.

Культуры клеток можно культивировать:

1. В плоских флаконах (матрацах).

2. Во вращающихся бутылях, когда в каждый момент времени поверхности бутыли покрыто питательной средой, а клетки находятся попеременно то в среде, то в воздухе.

3. В колонках на «микроносителях» (Van Werel, 1967), в качестве которых выступают плотно упакованные, не смещающиеся стеклянные бусы диаметром 35 мм, стопка пластин и др., питательная среда омывает их, протекая сверху вниз.

4. На трёхмерных подложках-носителях естественного или искусственного происхождения с целью пространственного формирования будущего клеточного трансплантата (скаффолд-технология).

Культивирование органов. История исследований в области культивирования органов и тканей. Основные методы культивирования органов.

В соответствии с целями и задачами экспериментальной работы выделяют два направления культивирования животных клеток: - культуры клеток (культура уже разобщенных клеток) и культуры органов и тканей (органные культуры). В зависимости от соотношения с поддерживающим субстратом клеточные культуры делятся на: однослойные и суспензионные. Тканевая культура - это культура тканей, гистокультура, состоящая из эксплантата и зоны роста. Органная культура - культура, в которой эмбрионы, зачатки органов, целые органы или эксплантаты поддерживаются таким образом, чтобы обеспечивает дифференцировку и /или сохранение структуры и/ либо функции в этих условиях. Основные этапы техники культивирования органов:

1. "Техника часового стекла" (Фелл, Робинсоном,1929);

2. Метод часовых стекол с агаровым сгустком (Вольф,Хафен, 1952);

3. Модифицированный метод Троувелла (Ласнитски, 1989).

Гибридизация животных клеток. Получение клеточных гибридов

в естественных и искусственных условиях.

Еще в начале ХIX века было высказано предположение, что соматические клетки могут сливаться друг с другом, однако гибриды соматических клеток были открыты лишь в 60-х годах XX века. В 1960 г. Барский с сотрудниками сообщили о выделении линии гибридных клеток. Гибридные клетки были получены путем смешения двух линий, выделенных ранее из 1 клетки мышиной саркомы. Установлено, что клеточные гибриды можно получить, используя клетки различных видов животных.

В естественных условиях слияние клеток происходит и у млекопитающих. Например, клетки могут сливаться при формировании мышечных трубочек. Еще в XIX веке было показано, что миофибриллы поперечно-полосатых мышц образуются в поликарионах - крупных удлиненных многоядерных клетках. Поликарионы - продукт слияния одноядерных миобластов. Слияние опухолевых клеток - довольно обычное явление, при этом опухолевые клетки in vivo иногда сливаются и с нормальными. Эксперименты по спонтанному слиянию клеток проводились и in vitro. При проведении подобных экспериментов получают так называемых "химерных" или аллофеных мышей - животных, в тканях которых содержатся клетки различных генотипов.