Додаткові метаболіти

Вище ми розглядали зовнішні фактори, необхідні для виживання клітин. Однак при постановці інших задач ми зацікавлені не у простому виживанні клітини, а у повному її розвитку і ця мета може вимагати багатьох доповнень до поживного середовища. З точки зору харчування клітини може бути розглянута велика кількість додаткових факторів.

Хоча для виживання клітин необхідними є лише незамінні амінокислоти, згадані вище, очевидно, що вони ростуть набагато краще у присутності певної кількості інших амінокислот, які вони широко використовують для синтезу білків. Особливо корисним для клітин мати одне загальне джерело аміногруп і амінокислотних залишків. З цією метою до поживного середовища часто додають гліцин. Для деяких тканин, що виконують спеціальні функції, необхідні інші вітаміни, окрім названих вище. Так показано, що для диференціації циліндричного епітелія необхідним є вітамін А. За відсутності цього вітаміну тканина видозмінюється у плаский епітелій. Більш того, було показано, що клітини ростуть краще, якщо вітамін групи В додають у вигляді коензимів, а не самих вітамінів. З цією метою у поживні середовища вводять такі нуклеотиди, як АДФ, АТФ, коензим А, флавін-аденін-динуклеотид та уридин-трифосфат. Відмічено, що хоча культивовані клітини здатні синтезувати нуклеїнові кислоти з простих молекул, таких як гліцин, двоокис вуглецю натрієва сіль мурашиної кислоти, вони краще використовують нуклеотиди поживного середовища.

Природні середовища для культур клітин та тканин

Вище вже відмічалося, що у цілому клітини організму тварини потребують природного середовища або середовища, в яке додані деякі природні продукти. Хоча в останні роки запропонований ряд вдосконалених синтетичних середовищ, природні середовища залишаться і у найближчому майбутньому найбільш дешевим і зручним матеріалом для культивування тканин та клітин. Крім того, досить вірогідно, що природні середовища ще впродовж багатьох років будуть використовуватися для вирощування первинно ізольованих тканин і дуже вимогливих клітин.

Природні матеріали, що використовуються для підтримки росту клітин, можна розділити на три основні категорії: 1) коагулянти, як наприклад згустки плазми крові; 2) тканинні екстракти, з яких найбільш розповсюдженим є ембріональний: 3) біологічні рідини, такі як сироватка.

Плазма

У відповідності до традиційної методики культивування шматочки тканин вирощують у згустку. У деяких випадках цю методику застосовують у випадках, коли для росту деяких тканин необхідна підтримуюча “матриця”. З циєю метою звичайно використовують плазму птахів, яка доступна як у рідкому вигляді в ампулах, вкритих всередині силіконом, так і ліофільно висушеною.

Тканинні екстракти

Майже всі середовища, що використовуються при культивуванні клітин та тканин, до недавнього часу містили деякі види тканинних екстрактів, звичайно ембріональний екстракт. Зараз розроблені ефективні замінники ембріонального екстракту, і він став застосовуватися рідше. Встановлено, що найбільш важливі компоненти ембріонального екстракту складаються з низькомолекулярних фракцій, і тому можуть бути з успіхом замінені на синтетичні замінники, звичайно суміші амінокислот.

Існують, однак, виключення, особливо у випадках з диференційованими тканинами, коли фактори, що містяться в ембріональному екстракті, замінити не вдається. У той час, як низькомолекулярна фракція складає необхідний компонент ембріонального екстракту, існує також нуклеопротеїнова фракція, яка здійснює виражену стимулюючу дію на ріст свіжоізольованих клітин.

За способом приготування існує два різних види екстрактів. Один з них готують з мінімальним пошкодженням тканин, а при отриманні другого тканини повністю руйнують, і вони тоді являють собою гомогенати. Ці два види екстрактів по різному діють на клітини.

Найбільш широко використовуються ембріональні екстракти, хоча існують і екстракти з інших видів тканин. Так, активні екстракти отримують з таких зрілих тканин, як селезінка, печінка, кістковий мозок, лейкоцити, а також з тканини пухлин. Однак у деяких випадках екстракти здійснюють пригнічуючий вплив на ріст культур.

Всі тканинні екстракти мають властивість швидко руйнуватися при кімнатній температурі, і при цьому вони втрачають більшу частину своєї стимулюючої ріст активності на протязі тижня. Однак вони можуть зберігатися у задовільному стані при -20⁰; краще за все їх зберігати в цих умовах у невеликих кількостях. При відтаюванні екстрактів може утворюватися осад, тому їх необхідно центрифугувати безпосередньо перед використанням.