Cultivo de células animais: o que você precisa saber antes de começar!
Desde a invenção do microscópio e a descoberta de Robert Hooke, em 1665, de que organismos são formados por células, cientistas de todo o mundo passaram a se interessar pelos diferentes tipos de células que compõe as formas de vida na terra, gerando conhecimentos que são base para o avanço científico nas ciências biológicas e suas aplicações.
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Ref: https://www.britannica.com/biography/Robert-Hooke |
Dentre as diversas aplicações do cultivo e células animais, destacamos:
- Produção de Proteínas Recombinantes: As células animais cultivadas in vitro são usadas para produzir proteínas terapêuticas, como insulina, fator de crescimento, anticorpos monoclonais e vacinas.
- Terapia Celular e Medicina Regenerativa: O cultivo de células-tronco e células progenitoras in vitro é fundamental para o desenvolvimento de terapias celulares e medicina regenerativa, incluindo a regeneração de tecidos e órgãos danificados.
- Ensaios de Toxidade e Eficácia de Drogas: As células animais in vitro são usadas para testar a toxicidade e a eficácia de novos medicamentos, permitindo uma triagem mais rápida e precisa de candidatos a fármacos.
Para usar essa poderosa ferramenta em seus experimentos, os cientistas precisaram descobrir como controlar com precisão os fatores que afetam sua sobrevivência e crescimento, como PH, umidade, temperatura, nutrientes, fatores de crescimento, prevenção de contaminação, etc.
Cultivo primário ou linhagens celulares
Dois tipos de células podem ser utilizados para cultivo: Células primárias ou linhagens celulares. Enquanto as células primárias são extraídas de tecidos biológicos frescos, e assim podem conter diferentes tipos celulares, as linhagens celulares derivadas de células tumorais ou modificadas geneticamente, com o uso de oncogenes, para que estas consigam crescer e se multiplicar indefinidamente.
Tipo de cultivo: Aderente ou em suspensão
Dependendo da origem biológica das células, elas podem possuir ou não propriedades de adesão, e esta é uma das características de maior importância na escolha do tipo de frasco que será utilizada no cultivo celular.
Meio de cultivo
Para manter as células vivas e replicantes em cultivo, é necessário prover nutrientes, como fontes de açúcares, aminoácidos, vitaminas, sais e minerais, além de condições ambientais, como controle de pH, temperatura e proporção de gases. Cada tipo celular possui necessidades específicas, e para as linhagens mais difundidas entre os pesquisadores desta área, existem formulações de meios de cultivo comerciais que suprem as necessidades nutricionais.
Por exemplo, as células HeLa, originadas a partir de uma amostra de células de carcinoma cervical de Henrietta Lacks, na década de 1950, são uma linhagem de células aderentes, que pode ser cultivada utilizando-se o meio de cultivo mínimo essencial (MEM), com suplementação de Soro Fetal bovino (SFB), para fornecer fatores de crescimento, e antibióticos, para controle de contaminações.
Para iniciar o processo de cultivo de células, é necessário estabelecer inicialmente o tipo celular e o volume, número total, de células necessários para sua aplicação. O tipo celular, e a sua escala de produção, impactam diretamente nos requisitos necessários para estabelecer o cultivo em seu laboratório.
Sala de cultivo
O ambiente de cultivo deve ser um ambiente altamente controlado, que permita a manipulação, manutenção e crescimento das células em ambiente asséptico. Embora as condições de cultivo variem bastante, a estrutura mínima do ambiente de cultivo pode ser compartilhada, embora devam ser utilizados apenas para a finalidade de cultivo celular, prevenindo contaminação cruzada.
Os principais equipamentos relacionados ao cultivo celular são:
- Bancada de Fluxo laminar
Cria um ambiente asséptico, através do tratamento das superfícies com luz UV e Circulação de ar filtrado em filtro de alta adsorção de contaminantes (HEPA). Garante condições ideais de trabalho, minimizando riscos de contaminação e mantendo a integridade genética e funcional das linhagens, fundamental para pesquisas científicas e produção de terapias celulares seguras e eficazes.
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https://www.dsyslab.com.br/equipamentos/cabines/cabine-fluxo-unidirecional-laminar-0-45ms-veco |
- Incubadora CO2
A incubadora é essencial para manutenção da condição de crescimento, permitindo controlar temperatura e concentração de dióxido de carbono. Para células de mamíferos, as condições em geral são 5% de CO2 a 37ºC, e para células de insetos, 26 a 30ºC, dependendo da linhagem celular e espécie de origem. Além da temperatura e do controle de CO2, a Incubadora também permite a manutenção de ambiente de alta umidade, prevenindo a evaporação exacerbada do meio de cultivo.
https://www.dsyslab.com.br/equipamentos/incubadora-de-co2-70-litros-220v-mod-te-399-tecnal |
- Freezer –80 e/ou botijão de nitrogênio líquido;
O freezer a -80°C e o nitrogênio líquido são essenciais na conservação de linhagens celulares porque ao proporcionam temperaturas extremamente baixas, que desaceleram significativamente os processos biológicos e metabólicos das células. Isso permite que as linhagens celulares sejam armazenadas por longos períodos sem sofrer danos significativos, preservando suas características genéticas e funcionais. Essas condições de armazenamento são cruciais para pesquisas científicas, garantindo a disponibilidade contínua de material biológico para experimentos e estudos futuros.
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- Centrífuga para tubos de até 15mL
Seja no momento de descongelar ou de multiplicar as células, uma centrífuga dedicada ao ambiente de cultivo contribui para a prevenção de contaminação (por remover gotículas da parte superior dos tubos, por exemplo).
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- Equipamentos para manipulação de líquidos
Pipetadores e micropipetas são essenciais no cultivo celular devido à precisão e exatidão que oferecem ao medir volumes pequenos de líquidos. Sua capacidade de dispensar volumes precisos facilita a preparação de meios de cultura, soluções e reagentes, garantindo consistência nos experimentos.
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https://www.dsyslab.com.br/equipamentos/pipetador-motorizado-stripettor-unidade-4099-corning |
Se você está envolvido no mundo fascinante do cultivo celular ou ainda começando, a equipe Dsyslab está aqui para fornecer as ferramentas essenciais que você precisa para o seu laboratório.
Desde a produção de proteínas recombinantes até terapias celulares avançadas, garantimos que você tenha acesso aos melhores equipamentos e tecnologias.
Referências:
Encyclopaedia Britannica. Robert Hooke: Biography, Discoveries, & Facts. Disponível em: https://www.britannica.com/biography/Robert-Hooke. Acesso em: 11 out. 2023.
Corning Whitepaper. Introductory Guide to Cell Culture Basics. Disponível em: https://www.corning.com/cala/en/products/life-sciences/resources/webforms/whitepaper-introductory-guide-cell-culture-basics.html. Acesso em: 11 out. 2023.
ALBERTS, Bruce; JOHNSON, Alexander; LEWIS, Julian; RAFF, Martin; ROBERTS, Keith; WALTER, Peter. Biologia Molecular da Célula. 4 ed. NovaYork: GarlandScience,2002.