HÜCRE KÜLTÜRÜ

Hücre kültürü, elde edilen hücrelerin yaşayabilecekleri optimal koşullarda kontrollü bir şekilde in vitro olarak kültüre etme yöntemidir. Harrison tarafından 1907 yılında hayvan hücrelerinin organizma dışında incelenmesi için keşfedilmiştir.

Harrison'un temel amacı, doku parçalarının organizma dışında canlılığını devam ettirebilmekti. Bugünkü hücre kültürüne baktığımızda kültürlenmiş hücrelerin, organizmanın homeostasisi ve bunların deneyde neden olacağı sorunlar olmaksızın, bağımsız incelemeye olanak sağlar. Harrison kendisiyle beraber başlattığı akımda, Earl ve arkadaşlarının tümör hücresini izole edebilmesi ve 1961 yılında hücrelerin kültür ortamında belirli bir yaşam süresine sahip olduğu bulunmasıyla ilerlemiştir.

Bugüne baktığımızda , hücrelerin metabolik aktivitelerini, birbirleri ile etkileşimlerini, ihtiyaç duyduğu ortam ve ortam ile tepkilerini hücre kültürü sayesinde öğrenebiliyoruz.

acikders.ankara.edu.tr

2D VE 3D HÜCRE KÜLTÜRLERİ

2D HÜCRE KÜLTÜRÜ

2D hücre kültürleri, hücre düz bir petri kabında ya da hücre kültüründe düz tabakalar üzerinde büyütülür. Bir nevi geleneksel hücre kültürleri de diyebiliriz. Hücreler düzlemsel yüzeylere ekilmesi veya sıvı ortamlarda süspanse edilmesi ile oluşur. hücreler üretildiği kaba yapışır.

Hücre araştırmalarının çoğunda 2D hücre kültürleri kullanılır. Bunun nedenleri maliyetlerinin düşük olması, tekrarlanabilir olması ve verimlilik açısından çok daha iyi bir seçenek olmasıdır. Ancak hücrelerin düz bir zeminde düzlemsel çoğalmaları onların doğal ortamlarından uzak olmaları da sınırlı bir bilgi getirir. Bundan dolayı in vivo ortamda nasıl büyüdükleri, hücre proliferasyonları, ilaç metabolizması gibi şeyler çok fazla çok gözlenemez.

Kanser araştırmaları, toksisite testleri, aşı antikor üretimi, viroloji, gen tedavisi gibi alanlarda sıkça kullanılır.

3D HÜCRE KÜLTÜRLERİ

Bu kültürler, hücrelerin in vivo olarak nasıl geliştiğini anlamamızda yardımcı olur. Canlı dokuların dışında doku sferoidleri ya da doku iskelesinde gömülü bulunan canlı hücrelerin yapısal proteinleri ve diğer moleküllerin ekstraselüler matriksi taklit etmesi ya da sıvı tabanlı yöntemlerde hücre agragatlarının oluşmasına dayanır. 3D modelde üretilen hücreler, in vivodaki hücreler ile benzer polarizasyona sahiptir. Kısaca morfolojileri in vivodakilere daha yakındır.

Oluşturulan 3D kültür ortamları, proliferasyonu, kök hücre farklılaşmasını, ekstraselüler matriksin oluşumunu vs destekleyebilir.

Bu tür kültürler konumsal organizasyonu dikkate aldığı içinde doğal dokuyu taklit eden biyo uyumlu iskeleler kullanılır. Temel 3D modeller, askıda hücre agregatları kültürünü bulundurur, bu kısımda matrix bazlı alt tabaka kullanılmaz. Karmaşık olanları ise katı iskeleri ya da hidrojel tabanlı matriks kullanılır.

gerçek bilim

3D HÜCRE KÜLTÜR MODELLERİ

• SFEROİDLER;

Hücrelerin kendi ekstraselüler matriks moleküllerini oluşturduğu, çok hücreli agregatlardan oluşurlar. Jel içerisine gömülür ya da üç boyutlu iskeleler üzerinde çoğaltılır. Kültür substratlarına yapışmayan hücrelerdir. bu tür yapılar asma damla yöntemi gibi tekniklerle oluşturulabilir.

ASMA DAMLA YÖNTEMLERİ : Mikropleteler, biyolojik ve sert polimerik iskele

• ORGANOİTLER : İn vitro olarak kök hücrelerin farklılaşmasıyla ( indüklenmiş pluripotent veya erişkin kök hücreler) doku veya organ yapısını taklit eden minyatür, basitleştirilmiş 3D hücre kültürleridir.
• İSKELE VE HİDROJELLER : Bir dokunun matriks özelliklerini taklit eden hücreler için uygun ortam sağlayan, biyo uyumlu, 3D mekanik destek unsurlarıdır.
• ÇİP ORGANLAR ve 3D BİYOYAZICI TEKNOLOJİSİDE bu modeller arasındadır.

^[1]