10.1. Mơi trường
Thành phần mơi trường nuơi cấy tế bào động vật phức tạp hơn rất nhiều so với mơi trường nuơi cấy vi sinh vật và tế bào thực vật. Trong các cơng trình đầu tiên về nuơi cấy tế bào động vật người ta dùng hỗn hợp dung dịch
muối sinh lý, huyết thanh và chiết phẩm phơi gà làm mơi trường nuơi cấy. Do thành phần huyết thanh và chiết phẩm phơi gà rất rất phức tạp, khĩ ổn định nên người ta dần dần quan tâm đến việc nghiên cứu chế tạo các mơi trường tổng hợp để cĩ thể chủ động bảo quản, sử dụng, điều chỉnh thành phần mơi trường và ổn định mơi trường trong những lần nuơi cấy khác nhau.
Hiện nay, trừ những dịng tế bào đã thiết lập được thuần hĩa với mơi trường tổng hợp hồn tồn, đa số các dịng tế bào được nuơi cấy trong mơi trường tổng hợp cĩ bổ sung 5 – 10% huyết thanh (cĩ dịng tế bào cần bổ sung 20% huyết thanh). Thơng thường huyết thanh bê được sử dụng phổ biến hơn cả, nhưng cĩ một số loại tế bào cần phải sử dụng huyết thanh bào thai bị (Fetal bovine serum: FBS).
10.2. Một vài loại mơi trường thường được sử dụng trong nuơi cấy tế bào và mơ động vật bào và mơ động vật
Mơi trường BM (Basal Medium): đây là mơi trường cơ bản do H. Eagle thiết lập, khi dùng phải bổ sung 5-10% huyết thanh và amino acid, vitamin với chủng loại và số lượng tùy loại tế bào. Thường sử dụng nuơi cấy tế bào Hela, tế bào L.
Mơi trường E’MEM (Eagle Minimum Essential Medium): cịn gọi là mơi trường tối thiểu, do H.Eagle thiết lập. Đây là mơi trường BM cĩ chứa nồng độ cao hơn các amino acid và vitamin, cũng cần bổ sung 5-10% huyết thanh khi nuơi cấy tế bào.
Mơi trường D'MEM (Dulbecco – Modified Eagle Medium) là mơi trường E'MEM do Dulbecco cải tiến với thành phần một số amino acid cao gấp 2 lần và một số vitamin cao gấp 4 lần so với mơi trường khác để nuơi được nhiều loại tế bào hơn.
Mơi trường F10, F12: do R.G. Ham thiết lập dùng cho nguyên bào sợi, trong mơi trường này huyết thanh thường được thay bằng 20µg/ml albumin huyết thanh hoặc bằng 3.10-7 M acid linoleic.
Mơi trường Iscove: do N.N.Iscove thiết lập trên cơ sở tiếp tục cải biến mơi trường DMEM.
Mơi trường 5A: do T.A. Mc.Coy thiết lập, thường được dùng cho tế bào bệnh bạch huyết.
Mơi trường RPMI-1640: được G.E. Moore thiết lập tại viện nghiên cứu Roswell Part Memorial Institute, được dùng để nuơi tế bào và mơ bạch huyết.
Mơi trường 199: do R.C. Parker thiết lập dùng để nuơi tế bào mơ cơ phơi gà trong sản xuất vaccin phịng bệnh bại liệt.
Trong hầu hết các loại mơi trường nuơi cấy tế bào động vật đều
cĩ mặt huyết thanh vì nĩ cĩ những vai trị quan trọng như sau:
+ Cung cấp chất dinh dưỡng quan trọng cho tế bào như các
amino acid thiết yếu, tiền chất của nucleic acid, các nguyên tố vi lượng…
+ Cung cấp các nhân tố tăng trưởng, kích thích cho tế bào tăng trưởng và phân chia.
Kích thích sự phục hồi các tổn thương của tế bào khi cấy chuyền và các protein trong huyết thanh làm bất hoạt trypsin tránh các enzym gây tổn thương tế bào.
Cải thiện tính tan của các chất dinh dưỡng.
Cải thiện tính dính của tế bào lên bề mặt bình nuơi nhờ các yếu tố làm tăng độ dính của tế bào lên giá đỡ.
Chống oxy hĩa: huyết thanh cĩ tính kháng oxy hĩa mạnh và ức chế độc tính của oxy.
Huyết thanh rất cần cho việc nuơi cấy tế bào động vật, tuy nhiên huyết thanh làm tăng giá thành nuơi cấy lên rất nhiều (chiếm 90% giá thành của mơi trường nuơi cấy). Ngồi ra huyết thanh cịn dễ bị nhiễm virus, mycoplasm và khĩ ổn định chất lượng của những lơ mơi trường khác nhau cũng như cịn chứa những thành phần gây ức chế sự phân bào của một số tế bào đặc biệt (do đĩ cần chọn loại huyết thanh phù hợp khơng chứa yếu tố ức chế đối với dịng tế bào nuơi cấy). Vì các lý do đĩ mà nhiều nhà nghiên cứu đã xây dựng mơi trường nuơi cấy tế bào động vật khơng dùng huyết thanh hay dùng với lượng thấp.
Cĩ 2 phương pháp điều chế mơi trường khơng cĩ huyết thanh là phương pháp của G. Sato và phương pháp của R.G. Ham. Cả 2 phương pháp này đều thay huyết thanh bằng những yếu tố khác như: kích thích tố, nhân tố tăng trưởng, protein vận chuyển, nhân tố kết dính và kéo dài, các chất dinh dưỡng, khống …