همه چیز درباره فریز و دفریز سلول‌های بنیادی

سلول‌های بنیادی به عنوان یکی از بخش‌های اصلی زیست‌شناسی و پزشکی، به دلیل توانایی منحصر به فردشان در تبدیل به انواع مختلف سلول‌های تخصصی، در کانون توجه محققان قرار دارند. این سلول‌ها به دلیل قابلیت‌های بی‌نظیر خود در بازسازی بافت‌ها و درمان بیماری‌ها، نقش حیاتی در تحقیقات و کاربردهای پزشکی ایفا می‌کنند. با توجه به ارزش بالای سلول‌های بنیادی، روش‌های مؤثر برای ذخیره‌سازی و نگهداری آن‌ها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. فریز و دفریز فرآیندهایی کلیدی برای حفظ سلامت و کارایی این سلول‌ها به شمار می‌آیند. به همین دلیل در این مقاله قصد داریم تا این دو مورد را به خوبی مورد بررسی قرار دهیم.

تجهیزات و مواد مورد نیاز برای فریز کردن سلول های بنیادی

فریز کردن تمامی سلول‌های بنیادی نظیر سلول بنیادی خون بند ناف، جنینی، بالغ و … به عنوان یک روش استاندارد برای حفظ قابلیت زنده‌ماندن و عملکرد این سلول‌ها در بلند مدت مورد استفاده است. این گزینه نیازمند استفاده از تجهیزات و مواد خاصی می‌باشد. در این فرآیند، از PBS، تریپسین، FBS و DMSO به عنوان مواد پایه استفاده می‌شود. همچنین، تجهیزات اصلی شامل انکوباتور، سانتریفیوژ، فالکون، کرایوتیوب و سمپلر هستند. برای نگهداری سلول‌های منجمدشده نیز تانک ازت و فریزر آزمایشگاهی به کار می‌روند.

مراحل فریز سلولی

فریز کردن سلول ها شامل مراحلی است که هر یک به نوبه خود برای برای باقی ماندن سلول بنیادی در دراز مدت اهمیت بسیار دارد. فریز کردن سلول‌ها یک فرآیند حیاتی در بیولوژی سلولی و تحقیقات پزشکی است که برای حفظ سلول‌ها در دمای بسیار پایین (معمولاً در نیتروژن مایع، °۱۹۶−) استفاده می‌شود. از این مراحل می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

1. در ابتدا باید محیط استانداردی برای سلول‌ها آماده کنید، از همین رو سلول‌ها باید در فاز رشد لگاریتمی باشند تا سلامت و قابلیت زنده‌ماندن آن‌ها حفظ شود.
2. بعد از آن سلول‌ها را با محیط کشت فاقد سرم (یا PBS) شست‌وشو دهید تا مواد باقی‌مانده که ممکن است به سلول‌ها آسیب بزنند، حذف شوند.
3. سلول‌ها را در محیط فریز استانداردی باید نگهداری کنید. این محیط حاوی:

• کرایوپروتکتانت (مانند DMSO 10% یا گلیسرول) از تشکیل کریستال‌های یخ جلوگیری می‌کند.
• پروتئین‌های محافظ (مانند سرم جنین گاوی FBS یا آلبومین).

۴. از ویال‌های استریل و مخصوص فریز برای فریز کردن سلول ها استفاده کنید. بعد از آن ویال‌ها را کاملاً درب‌بندی کنید تا از نشت نیتروژن مایع جلوگیری شود.

۵. برای جلوگیری از شوک دمایی و آسیب سلولی، از کاهش دمای تدریجی (۱ درجه سانتی‌گراد در دقیقه) استفاده کنید. پس از رسیدن به °۸۰−، ویال‌ها را به تانک نیتروژن مایع (°۱۹۶−) منتقل کنید.

مراحل دفریز سلولی

دفریز سلولی مانند فریز کردن یکی از مراحل کلیدی در فرآیند نگهداری و کاربرد سلول های بنیادی در حوزه پزشکی می‌باشد. یکی از روش‌های متداول برای این گزینه استفاده از حمام آب می‌باشد.

بنابر اطلاعاتی که از سایت Eppendorf به دست آمده، حمام آب از افزایش دما در داخل ویال جلوگیری می‌کند. از طرفی در حین عملکرد ذوب سلولی دما را از ۳۷ درجه بیشتر نمی‌کند. با وجود مزایا، این روش معایبی نیز دارد که خطر آلودگی ناشی از تماس آب با نمونه یکی از آن‌ها است.

چه عواملی در ماندگاری فریز کردن سلول ها موثر هستند؟

با وجود نکات مثبتی که برای فریز کردن سلول های بنیادی گفته شد، یکی از سوال‌هایی که برای برخی از افراد رخ می‌دهد این است که چه عواملی در ماندگاری فریز کردن سلول‌ها موثر هستند؟

انتخاب ماده محافظت‌کننده

انتخاب ماده محافظت‌کننده (Cryoprotectant) یکی از مهم‌ترین عوامل در ماندگاری و بقای سلول‌های بنیادی پس از فرآیند انجماد (کرایوپرزرویشن) است. این مواد با مکانیسم‌های مختلف از سلول‌ها در برابر آسیب‌های ناشی از انجماد محافظت می‌کنند.

سرعت انجماد

بنابر نوع سلول بنیادی نیز سرعت انجماد در ماندگاری سلول بنیادی موثر است، به طور مثال سلول‌های حساس (مانند تخمک و جنین) که نیاز به انجماد سریع در نیتروژن مایع دارند باید در محیط مناسب‌تری نسبت به باقی سلول‌ها قرار گیرند.

نوع سلول

نوع سلول بنیادی نیز نقش تعیین‌کننده‌ای در ماندگاری و موفقیت فرآیند انجماد (کریوپرزرویشن) دارد، زیرا انواع مختلف سلول‌های بنیادی از نظر حساسیت به انجماد، اندازه، ویژگی‌های غشایی، و نیازهای متابولیکی با هم تفاوت اساسی دارند.

شرایط نگهداری

سلول‌های بنیادی باید در دماهای بسیار پایین (۸۰- درجه سانتی‌گراد یا دمای نیتروژن مایع ۱۹۶- درجه سانتی‌گراد) نگهداری شوند. تغییر در دما می‌تواند باعث شکل‌گیری بلورهای یخ شود که به غشاء سلولی و ساختارهای داخلی آسیب می‌زند.

سخن آخر

در این مقاله سعی شد تا مراحل فریز و دفریز سلول به طور کامل مورد بررسی قرار گیرد. این فرآیند نه تنها امکان ذخیره‌سازی طولانی‌ مدت سلول‌های بنیادی را فراهم می‌کند، بلکه به پژوهشگران و پزشکان این فرصت را می‌دهد که در زمان مناسب از این منابع بهره‌برداری کنند. به علاوه بایوژن از مراکزی است که در درمان بیماری‌ها با استفاده از سلول‌های بنیادی، از تکنیک‌های مدرن فریز و دفریز برای نگهداری این سلول‌ها بهره‌ می‌برد. این مرکز در تلاش است تا با استفاده از سلول‌های بنیادی، راهکارهای نوآورانه‌ای برای درمان بیماری‌های مختلف از جمله بیماری‌های ناتوان‌کننده و مزمن ارائه دهد. برای مشاوره درمانی از بایوژن کافی است تا با متخصصین این مرکز در تماس باشید.

منبع: + + +