کشت سوسپانسیون سلولی

فن کشت سلول های منفرد در محیط مایع
کشت نوعی خزه در بیوراکتور

کشت سوسپانسیون سلولی یا کشت سوسپانسیون یاخته‌ای (به انگلیسی: Suspension cell culture) شامل توده‌های سلولی پراکنده و در حال رشد در محیط کشت مایع و جنبان است. کشت سوسپانسیون سلولی معمولاً به‌منظور سنتز و جداسازی متابولیت‌های ثانویه‌ی سلولی باارزش انجام می‌شود. این کشت‌ها در موجودات پرسلولی معمولاً با انتقال قطعاتی از پینه (کالوس) ترد و تمایزنیافته به یک محیط کشت مایع که به‌طور یکنواخت و مداوم تکان داده‌می‌شود، شروع می‌شوند. کشت‌های سوسپانسیونی در گیاهان از جوانه‌های استریل، جنین یا برگ‌های متورم نیز به‌شکل مکانیکی تهیه‌می‌شوند. بدین صورت که برگ یا بافت‌های دیگر را آسیاب نموده یا بافت‌های نرم را با استفاده از مخلوط‌کن‌شیشه‌ای دستی خرد و له می‌نمایند. این مخلوط همگن که محتوی سلول‌های زندهٔ سالم، سلول‌های مرده و ضایعات‌سلولی است، با استفاده از فیلتر و سانتریفیوژ صاف شده و سپس به محیط کشت مایع جنبان انتقال داده‌می‌شود. برای جدا کردن سلول‌های منفرد، از آنزیم پکتیناز که لایهٔ پکتین را هضم می‌کند نیز استفاده شده‌است.[۱]

مکانی که کشت سوسپانسیون سلولی درون آن انجام می‌شود بیوراکتور نام‌دارد.[۲]

انواع کشت‌های سوسپانسیونیویرایش

کشت بستهویرایش

کشت بسته نوعی کشت سوسپانسیون سلولی است که سلول‌ها در حجم ثابتی از محیط کشت، رشد می‌نمایند. با تقسیم و رشد سلول‌ها، بیوماس در سوسپانسیون سلولی افزایش می‌یابد تا جایی که یکی از فاکتورهای محیط کشت (وجود موادغذایی یا اکسیژن) کم شود و رشد متوقف گردد.[۱][۳]

کشت پیوستهویرایش

کشت پیوسته کشتی است به‌طور مداوم با تزریق محیط‌غذایی تازه تغذیه می‌شود اما حجم کشت معمولاً ثابت نگه‌داشته‌می‌شود. این کشت خود بر دو نوع کشت پیوسته‌باز و کشت پیوسته‌بسته می‌باشد. در کشت پیوسته‌باز جریان ورودی محیط کشت تازه با جریان خروجی متناظر، که برداشت سلول‌ها را دربردارد، متعادل می‌شود. سلول‌ها به‌طور ثابت با جریان خروجی مایع به‌بیرون منتقل می‌شوند. اما در کشت پیوسته بسته جریان ورودی محیط کشت تازه با جریان خروجی محیط کشت استفاده‌شده، متعادل می‌شود. سلول‌ها در این کشت از جریان خروجی کشت به‌طور مکانیکی جدا گشته و به کشت برگردانده می‌شوند.[۱][۴]

کشت نیمه‌پیوستهویرایش

در این نوع کشت، جریان محیط کشت تازه به‌طور دستی طی یک فرایند تخلیه و پر کردن با فواصل زمانی زیاد کنترل می‌شود. به‌طوری‌که همیشه مقداری از محیط کشت، خارج و با همان مقدار از محیط کشت تازه جایگزین می‌گردد. در این کشت‌ها اگرچه تعداد سلول‌ها به‌طور تصاعدی افزایش می‌یابد، اما با جایگزینی متناوب محیط کشت برداشت‌شده با محیط کشت تازه، تراکم سلولی در محدودهٔ ثابتی نگه‌داشته‌می‌شود.[۱][۵]

کاربردویرایش

کشت‌های سلولی قادر به تولید تعدادی از متابولیت‌های ارزشمند هستند مانند آلکالوئیدها، گلیکوزیدها (استروئیدها و فنولیک‌ها)، ترپنوئیدها، انواع مختلف طعم‌ها، عطرها، برخی پروتئین‌های ارزشمند، مواد شیمیایی کشاورزی، حشره‌کش‌های تجاری و غیره. موفق‌ترین مثال از تولید موادشیمیایی ارزشمند در کشت سول‌های گیاهی، شیکونین است که به عنوان رنگ‌کننده و ماده‌دارویی مورداستفاده قرارمی‌گیرد. گل‌پریوش که یک گیاه‌چندساله گرمسیری می‌باشد، به‌دلیل دارا بودن مقادیر فراوانی از آلکالوئیدهای ایندولی‌ترپنوئیدی حائز اهمیت فراوانی است. آلکالوئیدهای گیاهان جنس Catharanthus، بازار اقتصادی قابل ملاحظه‌ای را به خود اختصاص داده‌اند، به‌طوری که قیمت هر کیلوگرم وینکریستین 3/500/000 دلار و قیمت هر کیلوگرم وینبلاستین 1/000/000 دلار می‌باشد. از سایر مواد ارزشمند گیاهی می‌توان تاکسول را نام‌برد که سنتز تجاری آن به‌صورت کشت سوسپانسیون سلولی بسیار مشکل است.[۶]

منابعویرایش

  1. ۱٫۰ ۱٫۱ ۱٫۲ ۱٫۳ فارسی، محمد (۱۳۹۴). اصول بیوتکنولوژی گیاهی. مشهد: انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد. صص. ۱۰۴.
  2. Lopez، A (۱۹۹۷). The interphase technique: a simple method of cell immobilization in gel-beads.
  3. "batch culture | Encyclopedia.com". www.encyclopedia.com. Retrieved 2018-08-24.
  4. "continuous culture | Encyclopedia.com". www.encyclopedia.com. Retrieved 2018-08-24.
  5. Biocyclopedia.com. «Semi-Continuous Cultures | Culture Methods | Algal Culturing | Algae | Botany | Biotechnology | Biocyclopedia.com». biocyclopedia.com. دریافت‌شده در ۲۰۱۸-۰۸-۲۴.
  6. فارسی، محمد (۱۳۹۴). اصول بیوتکنولوژی گیاهی. مشهد: انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد. صص. ۱۱۶, ۱۱۷.