ความแตกต่างที่สำคัญ – การเพาะเลี้ยงเซลล์ระดับประถมศึกษาและมัธยมศึกษา
ก่อนจะพูดถึงความแตกต่างระหว่างการเพาะเลี้ยงเซลล์ปฐมภูมิและทุติยภูมิ เรามานิยามคร่าวๆ ก่อนว่าการเพาะเลี้ยงเซลล์คืออะไร การเพาะเลี้ยงเซลล์เป็นกระบวนการในการกำจัดเซลล์ออกจากสัตว์หรือพืช และการเจริญเติบโตตามมาในสภาพแวดล้อมที่ควบคุมโดยธรรมชาติ เซลล์สามารถถูกเอาออกจากเนื้อเยื่อได้โดยตรงและแยกส่วนด้วยวิธีการทางเอนไซม์หรือทางกล หรืออาจมาจากการเพาะเลี้ยงที่สร้างไว้แล้ว ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการเพาะเลี้ยงเซลล์ปฐมภูมิและทุติยภูมิคือการที่เซลล์สำหรับการเพาะเลี้ยงเซลล์ปฐมภูมินั้นได้มาจากเนื้อเยื่อของสัตว์หรือพืชโดยตรง ในขณะที่เซลล์สำหรับการเพาะเลี้ยงเซลล์ทุติยภูมินั้นได้มาจากการเพาะเลี้ยงเซลล์ปฐมภูมิที่จัดตั้งขึ้นแล้วดังนั้นวัฒนธรรมรองจึงเป็นวัฒนธรรมใหม่ที่มาจากวัฒนธรรมปฐมภูมิ
เรามาดูความหมายของการเพาะเลี้ยงเซลล์ปฐมภูมิและทุติยภูมิกันดีกว่า เพื่อที่จะแยกความแตกต่างให้ดีขึ้น
การเพาะเลี้ยงเซลล์ปฐมภูมิคืออะไร
การเพาะเลี้ยงเซลล์ปฐมภูมิเป็นการแยกตัวของเซลล์ออกจากเนื้อเยื่อของสัตว์พ่อแม่หรือพืชด้วยการใช้เอนไซม์หรือมาตรการทางกล และการรักษาการเติบโตของเซลล์ในสารตั้งต้นที่เหมาะสมในภาชนะแก้วหรือพลาสติกภายใต้สภาวะแวดล้อมที่มีการควบคุม เซลล์ในวัฒนธรรมปฐมภูมิมีคาริโอไทป์เหมือนกัน (จำนวนและลักษณะของโครโมโซมในนิวเคลียสของเซลล์ยูคาริโอต) กับเซลล์เหล่านั้นในเนื้อเยื่อดั้งเดิม การเพาะเลี้ยงเซลล์ปฐมภูมิสามารถจำแนกได้เป็น 2 ประเภทตามชนิดของเซลล์ที่ใช้ในการเพาะเลี้ยง
Anchorage Dependent or Adherent Cell – เซลล์เหล่านี้ต้องการสิ่งที่แนบมาเพื่อการเติบโต เซลล์ที่เกาะติดกันมักจะได้มาจากเนื้อเยื่อของอวัยวะ เช่น จากไตที่เซลล์เคลื่อนที่ไม่ได้และฝังอยู่ในเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน
แองเคอเรจอิสระหรือเซลล์แขวนลอย – เซลล์เหล่านี้ไม่ต้องการสิ่งที่แนบมาสำหรับการเติบโต กล่าวอีกนัยหนึ่ง เซลล์เหล่านี้ไม่ยึดติดกับพื้นผิวของภาชนะเพาะเลี้ยง สารแขวนลอยทั้งหมดมาจากเซลล์ของระบบเลือด ตัวอย่างเช่น เซลล์เม็ดเลือดขาวลิมโฟไซต์ถูกระงับในพลาสมา
เซลล์ที่ได้มาจากวัฒนธรรมปฐมภูมิมีช่วงชีวิตที่จำกัด ไม่สามารถกักขังเซลล์ไว้ได้อย่างไม่มีกำหนดเนื่องจากสาเหตุหลายประการ การเพิ่มจำนวนเซลล์ในวัฒนธรรมปฐมภูมิจะทำให้สารตั้งต้นและสารอาหารหมดไป นอกจากนี้ กิจกรรมของเซลล์จะค่อยๆ เพิ่มระดับของสารพิษในวัฒนธรรมซึ่งยับยั้งการเติบโตของเซลล์ต่อไป
ในขั้นตอนนี้ ต้องมีการทำวัฒนธรรมรองหรือวัฒนธรรมย่อยเพื่อให้แน่ใจว่าเซลล์จะเติบโตอย่างต่อเนื่อง
การเพาะเลี้ยงเซลล์ทุติยภูมิคืออะไร
ตามที่อธิบายไว้ข้างต้น เมื่อเซลล์ในวัฒนธรรมที่ยึดติดยึดซับสเตรตที่มีอยู่ทั้งหมด หรือเมื่อเซลล์ในวัฒนธรรมแขวนลอยเกินความสามารถของตัวกลางเพื่อรองรับการเจริญเติบโตต่อไป การเพิ่มจำนวนเซลล์เริ่มลดลงหรือหยุดลงโดยสิ้นเชิง เพื่อรักษาความหนาแน่นของเซลล์ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการเจริญเติบโตอย่างต่อเนื่องและเพื่อกระตุ้นการเพิ่มจำนวนต่อไป วัฒนธรรมปฐมภูมิจะต้องได้รับการเพาะเลี้ยงย่อย กระบวนการนี้เรียกว่าการเพาะเลี้ยงเซลล์ทุติยภูมิ
ระหว่างการเพาะเลี้ยงเซลล์ทุติยภูมิ เซลล์จากการเพาะเลี้ยงปฐมภูมิจะถูกถ่ายโอนไปยังภาชนะใหม่ที่มีอาหารเลี้ยงเชื้อที่สดใหม่ กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการกำจัดสื่อการเจริญเติบโตก่อนหน้านี้และการแยกเซลล์ที่ยึดติดในวัฒนธรรมปฐมภูมิที่ยึดติด การเพาะเลี้ยงเซลล์ทุติยภูมิจำเป็นเป็นระยะๆ เพื่อให้เซลล์มีพื้นที่เติบโตและสารอาหารที่สดใหม่ ซึ่งจะช่วยยืดอายุของเซลล์และขยายจำนวนเซลล์ในวัฒนธรรมได้
การเพาะเลี้ยงระดับรองของวัฒนธรรมปฐมภูมิให้เป็นอาหารเลี้ยงเชื้อที่สดใหม่ในปริมาณที่เท่ากันช่วยให้สามารถบำรุงรักษาสายเซลล์ได้ในระยะยาวการเพาะเลี้ยงแบบทุติยภูมิเป็นอาหารเลี้ยงชีพที่สดในปริมาณมากนั้นเป็นการฝึกปฏิบัติเพื่อเพิ่มจำนวนเซลล์ เช่น ในกระบวนการทางอุตสาหกรรมหรือการทดลองทางวิทยาศาสตร์
ความแตกต่างระหว่างการเพาะเลี้ยงเซลล์ปฐมภูมิและการเพาะเลี้ยงเซลล์ทุติยภูมิคืออะไร
เนื่องจากเราเข้าใจคำทั้งสองคำแยกกันแล้ว เราจะเปรียบเทียบคำทั้งสองเพื่อหาข้อแตกต่างอื่นๆ
เมื่อใดควรใช้การเพาะเลี้ยงเซลล์ปฐมภูมิและ/หรือทุติยภูมิ
ขึ้นอยู่กับสิ่งที่คุณต้องการเรียนรู้และประเภทของการทดสอบที่คุณทำ
การเพาะเลี้ยงเซลล์ปฐมภูมิ: นี่เป็นกระบวนการที่จะใช้ในการเพาะเลี้ยงเซลล์จากเนื้อเยื่อของผู้ปกครองที่เกี่ยวข้อง เซลล์ในวัฒนธรรมปฐมภูมิจะมีอายุขัยที่จำกัดเนื่องจากการหมดสภาพของซับสเตรทและสารอาหาร และการสะสมของสารพิษด้วยการเติบโตของประชากร วัฒนธรรมปฐมภูมิ แม้จะมีเทคนิคการแยกที่ใช้ในกระบวนการแยก แต่อาจมีเซลล์หลายประเภท อย่างไรก็ตาม นี่อาจไม่ใช่ปัญหาในการทดลองทุกประเภท และในกรณีดังกล่าว สามารถใช้วัฒนธรรมปฐมภูมิเพียงอย่างเดียวได้
การเพาะเลี้ยงเซลล์ทุติยภูมิ: โดยปกติ จำนวนเซลล์ที่ได้จากการเพาะเลี้ยงปฐมภูมิไม่เพียงพอในการทดลอง การเพาะเลี้ยงเซลล์ทุติยภูมิให้โอกาสในการขยายจำนวนเซลล์และยังช่วยยืดอายุขัยอีกด้วย ช่วยให้สามารถเลือกเซลล์เพิ่มเติมได้ด้วยการใช้สื่อแบบคัดเลือกและช่วยให้มีความสม่ำเสมอของจีโนไทป์และฟีโนไทป์ในประชากร กระบวนการนี้ใช้เพื่อสร้างวัฒนธรรมที่ทำซ้ำสำหรับการกำหนดลักษณะพื้นฐาน การเก็บรักษา และการทดลอง
คล้ายกับเนื้อเยื่อของพ่อแม่
การเพาะเลี้ยงเซลล์ปฐมภูมิ: เซลล์สำหรับการเพาะเลี้ยงเซลล์ปฐมภูมิได้มาจากเนื้อเยื่อของสัตว์หรือพืชโดยตรง ดังนั้น เซลล์ในการเพาะเลี้ยงปฐมภูมิมีความคล้ายคลึงกับเนื้อเยื่อต้นกำเนิด ดังนั้นการตอบสนองทางชีวภาพอาจใกล้เคียงกับสถานการณ์ในร่างกายมากกว่าการเพาะเลี้ยงเซลล์ทุติยภูมิ
การเพาะเลี้ยงเซลล์ทุติยภูมิ: การเพาะเลี้ยงเซลล์ทุติยภูมิมาจากการเพาะเลี้ยงเซลล์ปฐมภูมิ แม้ว่าการเพาะเลี้ยงย่อยจะช่วยยืดอายุเซลล์ แต่ก็มีความเป็นไปได้ที่หลังจากผ่านไปสองสามระยะ เซลล์อาจมีการเปลี่ยนแปลงหรืออาจสูญเสียการควบคุมที่จะไม่แบ่งเกินระยะเวลาหนึ่งอาจเป็นเพราะการกลายพันธุ์หรือการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมในเซลล์ปฐมภูมิในระหว่างการเพาะเลี้ยงย่อย ตัวอย่างเช่น จุลินทรีย์บางชนิดมีแนวโน้มที่จะปรับตัวให้เข้ากับสภาพวัฒนธรรม ซึ่งส่วนใหญ่แตกต่างจากสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติของพวกมัน โดยการเปลี่ยนแปลงทางชีววิทยาของพวกมัน
กระบวนการเพาะเลี้ยง – ได้มาซึ่งเซลล์
การเพาะเลี้ยงเซลล์ปฐมภูมิ: ในการเพาะเลี้ยงเซลล์ปฐมภูมิ เนื้อเยื่อของสัตว์หรือพืชจะผ่านขั้นตอนของการล้าง การผ่า และการแยกตัวทางกลไกหรือทางเอนไซม์ เนื้อเยื่อที่แยกส่วนจะมีเซลล์หลายประเภท และอาจต้องใช้เทคนิคการแยกเพื่อแยกเซลล์ที่สนใจออก
การเพาะเลี้ยงเซลล์ทุติยภูมิ: ในการเพาะเลี้ยงเซลล์ทุติยภูมิ หากการเพาะเลี้ยงปฐมภูมิเป็นการเพาะเลี้ยงแบบยึดติด ขั้นตอนแรกคือการแยกเซลล์ออกจากสิ่งที่แนบมา (พื้นผิวของภาชนะเพาะเลี้ยง) โดยวิธีการทางกลหรือด้วยเอนไซม์ จากนั้นเซลล์จะต้องแยกออกจากกันเพื่อสร้างการระงับเซลล์เดียว
จำนวนเซลล์ในวัฒนธรรม
การเพาะเลี้ยงเซลล์ปฐมภูมิ: ไม่พึงปรารถนาที่จะมีเซลล์แขวนลอยแบบเซลล์เดียวแบบสัมบูรณ์ เนื่องจากเซลล์หลักจำนวนมากจะอยู่รอดได้ดีกว่าในกลุ่มขนาดเล็ก
การเพาะเลี้ยงเซลล์รอง: การสร้างการระงับเซลล์เดียวก็เพียงพอแล้ว
ช่วงชีวิตของวัฒนธรรม
การเพาะเลี้ยงเซลล์ปฐมภูมิ: การเพาะเลี้ยงเซลล์ปฐมภูมิมีช่วงชีวิตที่จำกัด ตามที่อธิบายไว้ข้างต้น เนื่องจากการเติบโตของเซลล์ทำให้สารตั้งต้นและสารอาหารหมดไป และนำไปสู่การสะสมของสารที่เป็นพิษ ส่งผลให้อัตราการเติบโตของเซลล์ค่อยๆ ลดลง ทำให้เซลล์ตาย
การเพาะเลี้ยงเซลล์ทุติยภูมิ: การเพาะเลี้ยงเซลล์ทุติยภูมิช่วยยืดอายุเซลล์ การเพาะเลี้ยงย่อยเป็นระยะอาจสร้างเซลล์อมตะผ่านการเปลี่ยนแปลงหรือการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมของเซลล์ปฐมภูมิ
เสี่ยงต่อการปนเปื้อน
การเพาะเลี้ยงเซลล์ปฐมภูมิ: การเพาะเลี้ยงเซลล์ปฐมภูมินั้นดูแลยากกว่า โดยทั่วไป การเพาะเลี้ยงเซลล์ปฐมภูมิจำเป็นต้องมีส่วนผสมที่อุดมไปด้วยกรดอะมิโน สารอาหารรอง ฮอร์โมนบางชนิด และปัจจัยการเจริญเติบโตด้วยเหตุนี้ ความเสี่ยงของการปนเปื้อนในการเพาะเลี้ยงเซลล์ปฐมภูมิจึงสูงกว่าการเพาะเลี้ยงเซลล์ทุติยภูมิ
การเพาะเลี้ยงเซลล์ทุติยภูมิ: การเพาะเลี้ยงเซลล์ทุติยภูมินั้นค่อนข้างจะง่ายต่อการรักษา และความเสี่ยงของการปนเปื้อนจะต่ำกว่าการเพาะเลี้ยงเซลล์ปฐมภูมิ
ในบทความนี้ เราได้พยายามทำความเข้าใจคำว่าการเพาะเลี้ยงเซลล์หลักและการเพาะเลี้ยงเซลล์ทุติยภูมิ ตามด้วยการเปรียบเทียบเพื่อเน้นความแตกต่างที่สำคัญระหว่างกัน ความแตกต่างพื้นฐานอยู่ที่การได้มาซึ่งเซลล์จากการเพาะเลี้ยง เซลล์สำหรับการเพาะเลี้ยงเซลล์ปฐมภูมิได้มาจากเนื้อเยื่อของสัตว์หรือพืชโดยตรง ในขณะที่เซลล์สำหรับการเพาะเลี้ยงเซลล์ทุติยภูมิได้มาจากการเพาะเลี้ยงเซลล์ปฐมภูมิที่จัดตั้งขึ้นแล้ว