Môi trường nuôi cấy tế bào đóng vai trò thiết yếu trong nghiên cứu y sinh và sản xuất sinh học. Để nuôi cấy và duy trì tế bào thành công, cần kiểm soát chặt chẽ các yếu tố môi trường như vô trùng, dinh dưỡng, pH và nhiệt độ. Bài viết dưới đây sẽ cung cấp cái nhìn tổng quan về thành phần, phân loại và những lưu ý khi sử dụng môi trường nuôi cấy.
ĐIỀU KIỆN VÔ TRÙNG VÀ CUNG CẤP DINH DƯỠNG:
Một môi trường vô trùng là yếu tố bắt buộc để ngăn ngừa nhiễm khuẩn và duy trì tính sống của tế bào. Điều này được đảm bảo thông qua kỹ thuật thao tác vô trùng và thiết bị chuyên dụng như tủ cấy dòng khí vô trùng (laminar flow hood).
Dinh dưỡng được cung cấp cho tế bào thông qua môi trường nuôi cấy, bao gồm:
- Muối vô cơ: Duy trì cân bằng thẩm thấu và cung cấp ion cần thiết.
- Carbohydrate: Nguồn năng lượng chính, glucose là loại phổ biến nhất.
- Amino acid: Thành phần cấu tạo protein, một số loại là thiết yếu không thể tổng hợp.
- Vitamin: Đồng yếu tố cho các phản ứng enzym, nhóm B đặc biệt quan trọng.
- Acid béo và lipid: Thành phần màng tế bào, đảm bảo cấu trúc và chức năng.
- Protein, peptide: Trong môi trường không huyết thanh, thay thế các yếu tố tăng trưởng.
- Huyết thanh (FBS): Nguồn giàu yếu tố tăng trưởng nhưng có xu hướng giảm sử dụng để hạn chế biến thiên và nguy cơ nhiễm tạp.
(Tham khảo sản phẩm: http://diagnovum.com/products/sera/fbs/fetal-bovine-serum-ultra)
ỔN ĐỊNH pH VÀ NHIỆT ĐỘ:.
Độ pH lý tưởng cho hầu hết tế bào là 7,2 – 7,4, được duy trì nhờ hệ đệm CO₂/bicarbonate hoặc hóa chất như HEPES.
Nhiệt độ nuôi cấy thường được giữ ở 37°C, mô phỏng môi trường sinh lý tự nhiên của tế bào người.
PHÂN LOẠI VÀ TỐI ƯU HÓA MÔI TRƯỜNG:
Tùy theo loại tế bào và mục đích nghiên cứu, nhiều loại môi trường đã được phát triển:
- Dung dịch muối cân bằng – nền tảng cho các công thức phức hợp.
- Môi trường cơ bản (MEM) – phù hợp nuôi cấy nguyên phát và tế bào lưỡng bội.
(Tham khảo sản phẩm tại: http://diagnovum.com/products/media/liquid-media/mem-with-earles-salts-with-l-glutamine).
- Môi trường phức hợp (RPMI 1640, DMEM) – thích hợp cho đa dạng tế bào động vật có vú.
(Tham khảo sản phẩm tại: http://diagnovum.com/products/media/liquid-media/rpmi-1640-with-stable-glutamine) (http://diagnovum.com/products/media/liquid-media/dmem-hams-f-12-w-o-l-glutamine-with-15-mm-hepes)
- Môi trường không huyết thanh – thiết kế chuyên biệt, giảm nguy cơ nhiễm từ thành phần động vật.
(Tham khảo sản phẩm tại: http://diagnovum.com/products/media/special-media/dynamic-cho-a-adaptation-medium-w-o-insulin-w-o-l-glutamine-with-pluronic).
CHUẨN BỊ VÀ KIỂM SOÁT MÔI TRƯỜNG:
Môi trường có thể được pha chế từ nguyên liệu cơ bản hoặc mua sẵn. Khi tự pha, cần sử dụng nước tinh khiết chất lượng cao và tiệt trùng bằng lọc màng. Kiểm soát chất lượng phải đảm bảo môi trường không có tác nhân gây nhiễm và thành phần đạt đúng nồng độ tiêu chuẩn.
XU HƯỚNG VÀ QUY ĐỊNH:
Huyết thanh bò thai (FBS) phổ biến nhờ giàu yếu tố tăng trưởng, nhưng việc sử dụng phải tuân thủ nghiêm ngặt quy trình kiểm soát nguồn gốc và kiểm tra an toàn để phòng ngừa các bệnh truyền nhiễm (như BSE).
KẾT LUẬN:
Môi trường nuôi cấy tế bào là nền tảng cho sự phát triển và duy trì tế bào in vitro, đóng vai trò quyết định trong thành công của nghiên cứu và sản xuất sinh học. Việc lựa chọn và tối ưu hóa môi trường phù hợp không chỉ đảm bảo sự phát triển của tế bào mà còn góp phần tạo ra các kết quả nghiên cứu chính xác, đáng tin cậy.
NGUỒN: https://www.cytion.com/Knowledge-Hub/Cell-Culture Techniques/Cell-Culture-Medium/
