کشت سلولی یکی از فناوری‌های مهم در حوزه زیست‌فناوری است که نقش حیاتی در تحقیقات بیولوژیکی و ساخت داروهای جدید ایفا می‌کند. این فناوری به دانشمندان این امکان را می‌دهد تا سلول‌های زنده را بدون نیاز به نمونه‌های زنده کامل در محیط‌های کنترل‌شده رشد و مطالعه کنند. با استفاده از Cell culture، می‌توان فرآیندهای مختلف زیستی را بررسی کرده، بیماری‌ها را مطالعه نمود و روش‌های درمانی نوین را توسعه داد. اهمیت این فناوری در پیشرفت‌های علمی و کاربردهای صنعتی، آن را به یکی از ابزارهای اساسی در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی و پزشکی تبدیل کرده است. برای اطلاعات بیشتر در مورد این فناوری، کافی است تا این مقاله را تا انتها دنبال کنید.
کشت سلولی چیست؟
یکی از گزینه‌های بسیار کارآمد در حوزه سلول بنیادی، کشت سلولی می‌باشد. این گزینه، فرآیندی است که سلول‌های زنده در محیط خارج از بدن و کنترل‌شده رشد و تکثیر داده می‌شوند.
محیط کشت سلولی چیست؟
محیط Cell culture که به عنوان محیط رشد نیز شناخته می‌شود، محلول یا ژل غنی از مواد مغذی است که برای حمایت از رشد سلول‌ها در خارج از محیط طبیعی، اغلب در محیط آزمایشگاهی استفاده می‌شود. مواد مغذی ضروری، هورمون‌ها و سایر عوامل مورد نیاز برای بقا و تکثیر را به سلول ها می‌رساند.
انواع محیط‌های کشت سلولی
با توجه به تنوع سلول‌ها، کاربرد سلول های بنیادی و اهداف تحقیق، انواع مختلفی از محیط‌های کشت توسعه یافته است. درک و انتخاب درست نوع محیط کشت، کلید موفقیت در فرآیندهای آزمایشگاهی است و نقش حیاتی در دستیابی به نتایج دقیق و قابل تکرار دارد. از انواع کشت سلولی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.
کشت دو بعدی
در این روش، سلول‌ها روی یک سطح صاف (معمولاً ظروف پلاستیکی یا شیشه‌ای مانند فلاسک‌های کشت سلولی) رشد می‌کنند. این تکنیک به دلیل سادگی و هزینه پایین، یکی از رایج‌ترین روش‌های Cell culture در آزمایشگاه‌ها است. سادگی و مقرون به صرفه بودن، کنترل آسان شرایط محیطی و مناسب برای تحقیقات اولیه از ویژگی‌های این نوع محیط کشت سلول می‌باشد.
کشت سه بعدی
در این روش، سلول‌ها در یک ساختار سه‌بعدی مانند اسفنج‌های کلاژنی، هیدروژل‌ها یا داربست‌های نانولیفی رشد می‌کنند که شرایطی شبیه‌تر به بافت زنده را فراهم می‌کند. از مزایای آن می‌توان به شباهت بیشتر به فیزیولوژی بدن، مناسب برای مدل‌سازی بیماری‌ها و کاربرد در مهندسی بافت اشاره کرد.
کشت سلول چگونه انجام می شود؟
کشت سلولی نیز همانند نحوه تزریق سلول های بنیادی دارای مراحلی است که باید زیر نظر متخصص مجربی این عمل انجام شود. مراحل کشت سلولی عبارتند از:
- آماده‌سازی محیط کشت: در اولین قدم تهیه محیط مناسب بر اساس نوع سلول، شامل مواد مغذی، آنتی‌بیوتیک و عوامل رشد انجام می‌شود.
- تمیزکاری و ضدعفونی تجهیزات: بعد از انتخاب محیط کشت، استریل کردن فلاسک‌ها، لوله‌های آزمایش و سایر ابزارهای مورد نیاز قدم دوم است.
- جمع‌آوری نمونه سلولی: برای نمونه‌برداری سلولی، برداشت سلول‌ها از نمونه‌های بدن یا خطوط سلولی آماده شده باید انجام شود.
- تکثیر و جدا کردن سلول‌ها: بعد از نمونه‌برداری، فرآیندهای لازم برای جدا کردن و آماده‌سازی سلول‌ها برای کشت صورت می‌گیرد.
- انتقال سلول‌ها به ظروف کشت: بعد از آماده‌سازی سلول‌ها قرار دادن سلول‌ها در فلاسک‌ها یا لوله‌های آزمایش حاوی محیط کشت انجام می‌شود.
- مراقبت و نظارت: برای بررسی و میزان موفقیت Cell culture، نگهداری در دما و شرایط مناسب، کنترل میزان pH و رطوبت به طور مداوم مورد پایش قرار می‌گیرد. در صورت نیاز، تعویض محیط برای تامین مواد مغذی تازه صورت می‌گیرد.
کاربردهای کشت سلول
کشت سلول یکی از ابزارهای اساسی در تحقیقات زیست‌پزشکی، داروسازی و مهندسی بافت است. با این حال سوالی که برای افراد رخ می‌دهد این است که کاربرد کشت سلولی چیست؟
- کشت سلول برای مطالعه مکانیسم‌های سرطان، تست داروهای ضد تومور و توسعه درمان‌های شخصی‌سازی‌شده استفاده می‌شود.
- کشت سلول برای تکثیر ویروس‌ها در تولید واکسن‌های مختلف (مانند واکسن آنفلوانزا، کووید-۱۹ و فلج اطفال) ضروری است.
- مطالعه اثرات پیری سلولی و تست ترکیبات ضد پیری در مدل‌های Cell culture صورت می‌گیرد.
- در تشخیص ویروس‌هایی مانند هرپس و HIV با استفاده از خطوط سلولی خاص کاربرد دارد، به همین دلیل کشت سلول می‌تواند به این مورد کمک کند.
- در مهندسی بافت و پزشکی بازساختی، کشت کیت اگزوزوم و تمایز آن‌ها به بافت‌های مختلف (پوست، غضروف، استخوان) برای پیوند و ترمیم آسیب‌ها انجام می‌شود که در این گزینه نیز از Cell culture استفاده می‌شود.
- شرکت‌های داروسازی از Cell culture برای ارزیابی سمیت داروها و اثرات جانبی آن‌ها قبل از آزمایش روی حیوانات و انسان استفاده می‌کنند.
سخن آخر
در جمع‌بندی، کشت سلولی با فراهم کردن محیطی کنترل‌شده و قابل مدیریت، به محققان امکان می‌دهد تا به درک عمیق‌تری از فرآیندهای زیستی دست یابند و به توسعه روش‌های درمانی جدید کمک کنند. این فناوری همچنان با وجود تاریخچه کشت سلول در مسیر نوآوری و پیشرفت قرار دارد و می‌تواند نقش حیاتی در آینده علوم زیستی و پزشکی ایفا کند، البته با توجه به چالش‌ها و محدودیت‌های موجود نیازمند تلاش‌های مداوم و نوآورانه است.