Клеточная суспензия или суспензионная культура представляет собой тип клеточной культуры , в которой отдельные клетки или небольшие агрегаты клеток могут функционировать и размножаться в перемешиваемой питательной среде , образуя таким образом суспензию . Суспензионная культура — один из двух классических типов клеточной культуры, второй — адгезивная культура . История суспензионных клеточных культур тесно связана с историей клеточных культур в целом, но отличается методами поддержания и коммерческим применением. Сами клетки могут быть получены либо из гомогенизированной ткани , либо из растворов гетерогенных клеток. Суспензионную клеточную культуру обычно используют для культивирования неадгезивных клеточных линий, таких как гемопоэтические клетки, растительные клетки и клетки насекомых . [1] Хотя некоторые клеточные линии культивируются в суспензии, большинство коммерчески доступных клеточных линий млекопитающих являются адгезивными. [2] [3] Суспензионные клеточные культуры необходимо перемешивать для поддержания клеток в суспензии, и для этого может потребоваться специальное оборудование (например, магнитная мешалка, орбитальные шейкеры, инкубаторы) и колбы (например, культуральные колбы, вращающиеся колбы, шейкеры). [4] Эти культуры необходимо поддерживать на средах, содержащих питательные вещества, и культивировать в определенном диапазоне плотности клеток, чтобы избежать гибели клеток. [5]
История суспензионной культуры клеток тесно связана с общей историей культуры клеток и тканей. В 1885 году Вильгельм Ру заложил основу для будущей культуры тканей, разработав солевой буфер, который использовался для поддержания живых клеток (куриных эмбрионов) в течение нескольких дней. [6] Росс Грэнвилл Харрисон в 1907 году затем разработал методы культивирования клеток in vitro , включая модификацию метода «висячей капли» для нервных клеток и введение асептической техники в процесс культивирования. [7] Позже, в 1910 году, Монтроуз Томас Берроуз адаптировал технику Харрисона и в сотрудничестве с Алексисом Каррелом создал несколько культур тканей, которые можно было поддерживать in vitro , используя свежую плазму в сочетании с физиологическими растворами. [8] Каррел разработал первую известную клеточную линию, линию, полученную из сердца куриного эмбриона, которую непрерывно поддерживали в течение 34 лет. [9] Хотя «бессмертие» клеточной линии позже было оспорено Леонардом Хейфликом , это стало крупным прорывом и вдохновило других на создание других клеточных линий. [10] Примечательно, что в 1952 году Джордж Отто Гей и его помощница Мэри Кубичек культивировали первую линию иммортализованных клеток человеческого происхождения - HeLa . В то время как другие клеточные линии были прикреплены, клетки HeLa можно было поддерживать в суспензии. [11]
Все первичные клетки (клетки, полученные непосредственно от субъекта) необходимо сначала извлечь из субъекта, изолировать (с использованием ферментов пищеварения) и суспендировать в среде перед культивированием. [1] Однако это не означает, что эти клетки совместимы с суспензионной культурой, поскольку большинство клеток млекопитающих являются адгезивными и для деления должны прикрепляться к поверхности. Лейкоциты можно взять у субъекта и культивировать в суспензии, поскольку они естественным образом существуют в крови в суспензии. [12] Адгезия лейкоцитов in vivo обычно является результатом воспалительного иммунного ответа и требует специфических межклеточных взаимодействий, которые не должны происходить в суспензии лейкоцитов одного типа. [13]
Иммортализованные клеточные линии млекопитающих (клетки, способные к неограниченной репликации), растительные клетки и клетки насекомых можно получить в криоконсервированном виде у производителей и использовать для создания суспензионной культуры. [14] Чтобы начать культивирование криоконсервированных клеток, клетки необходимо сначала разморозить и добавить в колбу или биореактор, содержащий среду. В зависимости от криопротекторного агента, возможно, потребуется промыть клетки, чтобы избежать вредного воздействия агента. [3]