محیط کشت DMEM High Glucose

محیط کشت DMEM high Glucose که به نام محیط کشت DMEM HG یا DMEM high Glucose Medium نیز شناخته می‌شود، ترکیب اصلاح شده‌ای از محـیط کشـت MEM است كه حاوی مقادیر بیشتری از اسیدهای آمینـه و ویتامین‌ها بـوده و رشـد محـدوده وسیع‌تری از سلول‌های مختلف نظیر سلول‌های میلومایی را امکان پذیر می‌سازد.

محیط کشت DMEM high Glucose

DMEM High Glucose یا Dulbecco’s Modified Eagle Medium با گلوکز بالا، یکی از رایج‌ترین و پرکاربردترین محیط‌های کشت سلولی است که در آزمایشگاه‌های زیست‌شناسی سلولی و مولکولی استفاده می‌شود. این محیط حاوی غلظت بالایی از گلوکز است و به همین دلیل برای کشت سلول‌هایی که به انرژی بیشتری نیاز دارند، مناسب است.

انتخاب محیط کشت مناسب

هنگام انتخاب محیط کشت بایستی به نیازهای غذایی سلول‌های موردنظر توجه کرد. محیط‌های کشت سلول اغلب ترکیبی از یک محیط پایه، سیستم بافری، سرم و آنتی‌بیوتیک‌ها می‌باشند که در زیر به بعضی از نکات مربوط به هرکدام اشاره می‌کنیم؛

محیط پایه

در طی سه دهه گذشته انواع مختلفی از محیط‌های کشـت پایـه تجـاری تولیـد شده‌اند. همان‌طور که گفته شد پایه‌ای‌ترین محیط‌ها، محلول‌های نمکـی متعـادل شـده هسـتند کـه اغلب برای شستشو، سوسپانسیون کردن و نگهداری کوتاه‌مدت سلول‌ها بـه کـار می‌روند. ساده‌ترین این محلول‌ها بافر فسفات است. در حقیقت محلول‌های متعادل نمکـی، بـه دنبـال شناخته شدن یون‌های ضروری حیات تولید شدند. مهم‌ترین یون‌های حیـاتی سـلول شـامل کلسیم، منیزیم، پتاسیم، سـدیم و فسـفات هسـتند. محلول‌های متعـادل نمکـی در حقیقـت مخلوطی از نمک‌های مختلف یون‌های فوق در غلظت‌های مختلف هسـتند. مهم‌ترین محلول‌های متعادل نمکی که در کشت سلولی بکار می‌روند شامل EBSS ،DPBS و HBSS هستند.

افزودنی ها

امروزه با افزودن هورمون‌ها، ویتامین‌ها، اسیدهای آمینه، اسیدهای چرب و لیپیدهای مختلف به محیط‌های پایه فوق، محیط‌های غنی تری تهیـه شده‌اند کـه بـرای رشـد و نگهـداری محدوده وسیعی از انواع سلول‌ها مناسب هستند. این محیط‌های پیچیده‌تر، بـرای رشـد و نگهداری طولانی تر سلول‌ها استفاده می‌شوند. میـزان پیچیدگی‌های ایـن محیط‌ها نیـز متفاوت است. به‌عنوان‌مثال محیط کشت DMEM پیچیدگی‌های خیلی كمتری داشته و در مقابل محیط McCoy پیچیدگی خیلی بیشتری دارد. محیط EMEM از نمک‌ها و اسـیدهای آمینـه ضروری و ویتامین‌ها تشکیل شده است و محیط McCOY از نمک‌های معدنی، ویتامین‌ها و اسیدهای آمینه خیلی متنوع‌تر، بعلاوه یک سری متابولیت‌های اضـافی نظیـر نوکلئوتیـدها تشکیل شده است.

ترکیبات اصلی محیط کشت DMEM High Glucose

• گلوکز بالا: اصلی‌ترین منبع انرژی برای سلول‌ها است.
• آمینواسیدها: بلوک‌های سازنده پروتئین‌ها و ضروری برای رشد سلولی.
• ویتامین‌ها: کوفاکتورهای آنزیمی و ضروری برای بسیاری از فرآیندهای سلولی.
• نمک‌های معدنی: حفظ تعادل اسمزی و pH محیط کشت.
• بافر: تنظیم pH محیط کشت برای حفظ شرایط مطلوب برای رشد سلول‌ها.

چه سلول‌ هایی در محیط کشت DMEM High Glucose کشت می‌ شوند؟

DMEM High Glucose برای کشت انواع مختلف سلول‌های یوکاریوتی، از جمله سلول‌های آدیپوز، سلول‌های عضلانی، سلول‌های عصبی، سلول‌های فیبروبلاست و بسیاری از انواع سلول‌های سرطانی استفاده می‌شود. با این حال، بهتر است قبل از استفاده از این محیط کشت برای نوع خاصی از سلول، به داده‌های موجود در مقالات علمی یا راهنمایی‌های تولیدکننده محیط کشت مراجعه کنید.

چه زمانی از محیط کشت DMEM High Glucose استفاده می‌ شود؟

• کشت سلول‌های با متابولیسم بالا: سلول‌هایی که به انرژی زیادی نیاز دارند، مانند سلول‌های سرطانی یا سلول‌های بنیادی.
• کشت سلول‌های چسبنده: سلول‌هایی که برای رشد به سطحی چسبنده نیاز دارند.
• کشت سلول‌های اولیه: سلول‌هایی که به تازگی از بافت جدا شده‌اند.
• تولید پروتئین‌های نوترکیب: سلول‌هایی که برای تولید پروتئین‌های خاص مهندسی شده‌اند.

نکته مهم: انتخاب محیط کشت مناسب برای هر نوع سلول به عوامل مختلفی مانند نوع سلول، مرحله رشد سلول، هدف آزمایش و شرایط کشت بستگی دارد. بنابراین، توصیه می‌شود قبل از انتخاب محیط کشت، با یک متخصص کشت سلول مشورت کنید.

کاربردهای محیط کشت DMEM High Glucose

• کشت سلول‌های چسبنده: این محیط برای کشت انواع مختلف سلول‌های چسبنده مانند فیبروبلاست‌ها، سلول‌های اپیتلیال و سلول‌های عصبی بسیار مناسب است.
• کشت سلول‌های هیبریدوما: این محیط برای تولید پادتن‌های مونوکلونال از سلول‌های هیبریدوما استفاده می‌شود.
• کشت سلول‌های سرطانی: بسیاری از خطوط سلولی سرطانی در محیط DMEM High Glucose کشت می‌شوند.
• کشت سلول‌های اولیه: این محیط برای کشت سلول‌های اولیه‌ای که از بافت‌های مختلف استخراج می‌شوند، مناسب است.

مزایای محیط کشت محیط کشت DMEM High Glucose

محیط کشت DMEM High Glucose یکی از محیط‌های کشت سلولی پرکاربرد و محبوب در تحقیقات سلولی است که به دلیل غلظت بالای گلوکز، مزایای متعددی را برای کشت انواع مختلف سلول‌های یوکاریوتی فراهم می‌کند. در زیر به برخی از مهم‌ترین مزایای این محیط کشت اشاره می‌شود:

• تامین انرژی مورد نیاز سلول‌ها: گلوکز به عنوان منبع اصلی انرژی سلول‌ها عمل می‌کند. غلظت بالای گلوکز در این محیط کشت، انرژی مورد نیاز برای رشد و تکثیر سریع سلول‌ها را تامین می‌کند.
• پشتیبانی از رشد سلول‌های با متابولیسم بالا: سلول‌هایی که نیاز به انرژی بالایی برای انجام فعالیت‌های متابولیکی دارند، مانند سلول‌های سرطانی یا سلول‌های بنیادی، به خوبی در این محیط رشد می‌کنند.
• تسهیل رشد سلول‌های چسبنده: بسیاری از سلول‌های یوکاریوتی برای رشد به سطحی چسبنده نیاز دارند. DMEM High Glucose حاوی ترکیباتی است که به چسبندگی سلول‌ها به سطح ظرف کشت کمک می‌کند.
• حفظ pH محیط کشت: سدیم بیکربنات موجود در این محیط کشت به عنوان بافر عمل کرده و به حفظ pH مناسب برای رشد سلول‌ها کمک می‌کند.
• وجود ترکیبات ضروری برای رشد سلول: DMEM High Glucose حاوی طیف وسیعی از آمینواسیدها، ویتامین‌ها، نمک‌های معدنی و سایر ترکیبات ضروری برای رشد سلول‌ها است.
• سهولت استفاده: این محیط کشت به صورت آماده یا به صورت پودر برای تهیه در آزمایشگاه موجود است و استفاده از آن بسیار آسان است.

محیط کشت DMEM High Glucose در چه آزمایشگاه هایی استفاده می شود؟

DMEM High Glucose یکی از رایج‌ترین محیط‌های کشت سلولی است که به دلیل غلظت بالای گلوکز، برای کشت سلول‌هایی که به انرژی بیشتری نیاز دارند، مانند سلول‌های سرطانی و سلول‌های چسبنده، بسیار مناسب است.

کاربردهای اصلی محیط کشت DMEM High Glucose در آزمایشگاه‌ ها

• کشت سلول‌های یوکاریوتی: این محیط برای کشت انواع مختلفی از سلول‌های یوکاریوتی، از جمله سلول‌های پستانداران، سلول‌های حشرات و سلول‌های پرندگان، استفاده می‌شود.
• بیولوژی سلولی: در مطالعات بیولوژی سلولی برای بررسی عملکرد سلول‌ها، تکثیر سلولی، آپوپتوز و سایر فرآیندهای سلولی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• بیوتکنولوژی: در تولید پروتئین‌های نوترکیب، تولید آنتی‌بادی‌ها و سایر محصولات بیوتکنولوژیکی به کار می‌رود.
• دارو شناسی: برای غربالگری داروهای جدید، بررسی سمیت سلولی و مطالعه مکانیسم اثر داروها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• مهندسی بافت: در تولید بافت‌های مهندسی شده برای پیوند به بدن استفاده می‌شود.

دلایل استفاده از محیط کشت DMEM High Glucose

• تامین انرژی: گلوکز موجود در این محیط به عنوان منبع اصلی انرژی برای سلول‌ها عمل می‌کند.
• پشتیبانی از رشد سلولی: آمینواسیدها، ویتامین‌ها و سایر مواد مغذی موجود در این محیط، رشد و تکثیر سلول‌ها را تسهیل می‌کنند.
• pH مناسب: محیط DMEM High Glucose دارای pH مناسب برای رشد اکثر سلول‌ها است.
• قابلیت تنظیم: این محیط را می‌توان با افزودن عوامل رشد، هورمون‌ها و سایر مکمل‌ها، برای کشت انواع مختلفی از سلول‌ها تنظیم کرد.

نکته: انتخاب نوع محیط کشت بستگی به نوع سلول، هدف آزمایش و شرایط آزمایشگاهی دارد. همیشه قبل از استفاده از هر محیط کشت، به دستورالعمل‌های تولیدکننده مراجعه کنید.

نکات مهم در استفاده از محیط کشت DMEM High Glucose

• غلظت گلوکز: بسته به نوع سلول و هدف آزمایش، ممکن است نیاز به استفاده از محیطی با غلظت گلوکز متفاوت باشد.
• اضافه کردن سرم: برای رشد بیشتر سلول‌ها، معمولاً سرم جنین گاوی (FBS) به محیط کشت اضافه می‌شود.
• pH: pH محیط کشت باید در محدوده مناسب (7.2 تا 7.4) حفظ شود.
• استریلیزاسیون: محیط کشت باید قبل از استفاده استریل شود.
• نگهداری: محیط کشت باید در دمای 2-8 درجه سانتی‌گراد نگهداری شود.

در کل، محیط کشت DMEM High Glucose یک محیط کشت بسیار مفید و پرکاربرد است که برای کشت انواع مختلف سلول‌ها در آزمایشگاه‌های زیست‌شناسی سلولی و مولکولی استفاده می‌شود.