Language
Country/Area
No result found
من التاريخ إلى العصر الحديث: كيف تقود زراعة الخلايا المعلقة الثورة الطبية الحيوية؟
زراعة الخلايا المعلقة هي شكل من أشكال زراعة الخلايا حيث يُسمح للخلايا الفردية أو التجمعات الصغيرة من الخلايا بالنمو والتكاثر في وسط نمو متحرك، لتشكيل معلق.
تعد زراعة الخلايا المعلقة أحد النوعين الكلاسيكيين لزراعة الخلايا، أما النوع الآخر فهو زراعة الخلايا الملتصقة. يرتبط تاريخ زراعة الخلايا المعلقة ارتباطًا وثيقًا بتاريخ زراعة الخلايا ككل، لكنه يختلف في طرق الصيانة والتطبيقات التجارية. يمكن أن تأتي الخلايا المعلقة من أنسجة متجانسة أو محاليل خلايا غير متجانسة وتوجد عادة في ثقافة خطوط الخلايا غير الملتصقة مثل خلايا الدم وخلايا النبات وخلايا الحشرات. على الرغم من أن بعض خطوط الخلايا يتم تربيتها في المعلقات، فإن غالبية خطوط الخلايا الثديية المتوفرة حاليًا في السوق هي ملتصقة. يجب تحريك مزارع الخلايا المعلقة للحفاظ على الخلايا في حالة تعليق وقد تتطلب معدات متخصصة مثل المحركات المغناطيسية، والهزازات المدارية، وقوارير الثقافة. تتطلب عملية الزراعة استخدام وسائط ثقافية غنية بالعناصر الغذائية ونطاق كثافة الخلايا المتحكم فيه لتجنب موت الخلايا.
التاريخ
في عام 1885، وضع ويليام روكر الأساس لمستقبل زراعة الأنسجة من خلال تطوير مخزن ملحي للحفاظ على الخلايا الحية، مثل أجنة الدجاج، لعدة أيام.في عام 1907، قام روس جرانفيل هاريسون بتطوير تقنيات زراعة الخلايا في المختبر، بما في ذلك تحسين تقنية القطرة المعلقة لزراعة الخلايا العصبية وإدخال تقنيات معقمة في عملية الزراعة. في عام 1910، قام مونتروز توماس باروز بتحسين تقنية هاريسون، وبالتعاون مع أليكس كاريل، أنشأ مزارع أنسجة متعددة يمكن الحفاظ عليها في المختبر باستخدام بلازما طازجة ممزوجة بمحلول ملحي. كما قام كاريل بتطوير أول سلالة خلوية معروفة، وهي سلالة مشتقة من قلب جنين دجاجة تم الحفاظ عليها بشكل مستمر لمدة 34 عامًا. وعلى الرغم من أن هذا الادعاء بوجود سلالة خلوية "خالدة" تم التشكيك فيه لاحقًا من قبل ليونارد هايفليك، فإن هذا الاختراق الكبير ألهم علماء آخرين لإنشاء سلالات خلوية جديدة. في عام 1952، قام جورج أوتو جاي ومساعدته ماري كوسيك بزراعة أول سلالة من الخلايا البشرية الخالدة، وهي خلايا هيلا. وعلى الرغم من أن خلايا هيلا تختلف عن سلالات الخلايا الملتصقة الأخرى، إلا أنه يمكن أيضًا الاحتفاظ بها معلقة.
الطرق والصيانة
عزل الخلايا وتأسيس المزارع
يجب أولاً إزالة جميع الخلايا الأولية (الخلايا المشتقة مباشرة من فرد ما) من المضيف، وعزلها باستخدام الإنزيمات الهضمية، وتعليقها في وسط ثقافي للزراعة. ثم في ثقافة التعليق، تكون خلايا الدم البيضاء قادرة بشكل طبيعي على البقاء في حالة تعليق والتكيف مع المتطلبات، مما يجعلها أيضًا جزءًا من ثقافة التعليق. تعتبر معظم الخلايا الثديية ملتصقة ويجب أن تلتصق بسطح ما حتى تتمكن من الانقسام. بالنسبة للخلايا النباتية والحشرية، يمكن الحصول على الخلايا المحفوظة بالتبريد من الشركات المصنعة لإنشاء ثقافات التعليق.
الحفاظ على مزارع الخلايا المعلقة في المختبر
تتطلب مزارع الخلايا المعلقة المرور المتكرر لتجنب ازدحام الخلايا.
على الرغم من وجود العديد من أوجه التشابه بين الخلايا المعلقة والخلايا المرفقة، إلا أن هناك بعض الاختلافات الرئيسية. على سبيل المثال، تتطلب مزارع الخلايا المعلقة التحريك لمنع الخلايا من الغرق إلى القاع. ولتحقيق هذه الغاية، تم تطوير أوعية ثقافية متخصصة مثل القوارير المخفوقة وقوارير الرج. يؤدي التحريك إلى إبقاء الخلايا معلقة في الوسط، ولكنه يخلق أيضًا قوى قص على الخلايا يمكن أن تؤثر سلبًا على نموها.
زراعة الخلايا المعلقة للتطبيقات التجارية
إن ميزة مزارع الخلايا المعلقة هي أنها غير محدودة بمساحة السطح ويمكن أن توجد بأعداد أكبر في الأوعية الأكبر، وبالتالي فهي تستخدم على نطاق واسع. تعتبر زراعة الخلايا المعلقة ذات أهمية خاصة في إنتاج العديد من المنتجات، مثل الأجسام المضادة، والمواد البيولوجية، وثقافات التخمير للكائنات الحية الدقيقة.
تتضمن التطبيقات التجارية لخطوط الخلايا المعلقة ما يلي: إنتاج الأجسام المضادة، وتوليد البروتينات العلاجية، وأبحاث اللقاحات، وما إلى ذلك.
باختصار، لم تحقق زراعة الخلايا المعلقة إنجازات كبرى في التاريخ فحسب، بل إنها تستمر أيضًا في دفع العديد من الابتكارات في المجال الطبي الحيوي الحالي. ولا تزال إمكاناتها في علم التشريح، والأدوية الحيوية، والطب التجديدي، وما إلى ذلك قيد الاستكشاف. وبينما نتأمل هذه التطورات، لا يسعنا إلا أن نتساءل: كيف ستستفيد الثورات الطبية الحيوية المستقبلية من تطوير مزارع الخلايا المعلقة؟
