1. Huyết thanh- thành phần quan trọng trong nuôi cấy tế bào.
cell-culture
Huyết thanh là thành phần quan trọng để duy trì và phát triển tế bào nuôi cấy. Huyết thanh chứa một hỗn hợp gồm các protetin, hormones, khoáng chất và các yếu tố tăng trưởng khác. Do đó, nó là thành phần tăng cường chất dinh dưỡng cho tế bào. Nó được thêm vào trong môi trường nuôi cấy như là một thành phần tăng trưởng với các dạng cụ thể sử dụng tùy cho mục đích thí nghiệm khác nhau.
Xác định thành phần huyết thanh tối ưu giúp tăng trưởng tế bào có thể là một bài toán khó. Brian Douglass, giám đốc quản lý và tiếp thị sản phẩm nuôi cấy tế bào toàn cầu lĩnh vực khoa học sự sống tại công ty GE HealthCare, cho biết: “Việc lựa chọn sản phẩm huyết thanh phụ thuộc vào yêu cầu tăng trưởng của từng loại tế bào, ví dụ những dòng tế bào nhạy cảm thường cần loại huyết thanh có chất lượng cao nhất”. Nhiều nhà cung cấp bán đa dạng các chủng loại huyết thanh với độ tinh sạch khác nhau. Huyết thanh thai bò (Fetal bovine serum- FBS) hoặc huyết thanh thai bê (Fetal calf serum –FCS) là những loại sử dụng phổ biến nhất nhưng vẫn có những đặc điểm và lựa chọn cần xem xét. Ở đây chúng ta thảo luận về những lưu ý quan trọng khi lựa chọn huyết thanh trong nuôi cấy tế bào.


2. Nội độc tố và những chất gây độc khác
Huyết thanh là một hỗn hợp chứa đa dạng các yếu tố đã biết và chưa biết nguồn gốc. Jhony Orbulescu, giám đốc bán hàng công nghệ và hóa chất chất lượng toàn cầu tại công ty MP Biomedicals, nói: “Độ tinh sạch và tính hiệu quả là hai yếu tố tối quan trọng đối với huyết thanh và môi trường”. “Huyết thanh phải được vô trùng và không có bất kì tác nhân gây bệnh nào”. Các chất độc không chỉ ảnh hưởng đến sức sống tế bào mà còn tác động đến kết quả thí nghiệm. Douglass cho biết: “Nhiều yếu tố ảnh hưởng tới khả năng tăng trưởng tế bào nhưng tác nhân chính là lượng nội độc tố có trong huyết thanh”. Nội độc tố bắt nguồn từ thành phần lipopolysaccharides tạo ra lớp màng ngoài của hầu hết vi khuẩn Gram (-). “Nội độc tố có mặt tự nhiên trong tất cả các sản phẩm huyết thanh nhưng đã được loại bỏ hiệu quả nhờ các bước thu thập, lọc và xử lý máu”, Douglass giải thích.
Tại Valley Biomedical, một công ty nhỏ chuyên phân phối huyết thanh và các sản phẩm nuôi cấy tế bào khác, sản phẩm đứng đầu của họ là huyết thanh người từ nhóm máu AB. Brian Gnegy, giám đốc bán hàng và tiếp thị sản phẩm của Valley Biomedical cho biết: “Nhóm máu AB thiếu kháng thể kháng lại cả kháng nguyên A và B”. “Nó thường được sử dụng trong các ứng dụng kỹ thuật mô, cấy ghép và liệu pháp tế bào.” Để phù hợp với các ứng dụng này, ông nói, nó được “lọc với màng lọc có kích thước 0,1 µm vào các bình 100ml và sau đó được kiểm tra độ vô trùng, mycoplasma và nội độc tố”.
3. Thăm dò/dùng thử huyết thanh
Những loại tế bào khác nhau yêu cầu loại huyết thanh khác nhau vì vậy bước đầu tiên là kiểm tra tế bào có sinh trưởng và đáp ứng ổn định với môi trường hay không. Hầu hết các nhà cung cấp có thể giúp các nhà nghiên cứu tìm ra loại huyết thanh tốt nhất cho nghiên cứu của họ. Gnegy cho biết Valley Biomedical “thường đưa ra những mẫu sản phẩm cho nuôi cấy tế bào miễn phí và cho phép khách hàng dùng thử nhiều sản phẩm để xem nó có phù hợp với công việc của họ hay không”. Sau khi một loại và một lô huyết thanh cụ thể được đánh giá (thường kiểm tra thông qua việc tế bào tăng trưởng như thế nào), các nhà cung cấp có thể cung cấp đủ lượng hóa chất cần thiết cho các nhà nghiên cứu để đảm bảo hoàn thành thí nghiệm của họ. “Khách hàng sẽ thường xuyên kiểm tra và dự trữ nhiều lô huyết thanh vừa hỗ trợ tăng trưởng tế bào vừa ảnh hưởng rất nhỏ tới thí nghiệm”, Douglass nói. “Họ thường sợ rủi ro và thích sử dụng những sản phẩm mà họ đã có kinh nghiệm dùng từ trước hơn là những sản phẩm mới”. Orbulescu bổ sung thêm rằng: “Chúng tôi cung cấp cơ hội cho khách hàng dùng thử những loại huyết thanh khác nhau và nếu họ hài lòng với một công thức hoặc lô hàng cụ thể, chúng tôi có thể dự trữ nhiều sản phẩm đó cho họ”.
Do bản chất phức tạp nên huyết thanh dễ gặp phải nhiều biến đổi. Douglass nói: “Cách huyết thanh được thu thập và xử lý kể cả chế độ ăn của con vật và nguồn gốc xuất xứ cũng sẽ ảnh hưởng tới chất lượng huyết thanh và do đó ảnh hưởng tới việc nuôi cấy tế bào”. MP Biomedicals giảm tối thiểu những biến đổi với “quy trình kiểm soát nghiêm ngặt các nhà cung cấp nguyên liệu”, Orbulescu nói.
4. Dữ liệu sản phẩm đáng tin cậy
Những nhà cung cấp uy tín cung cấp văn bản chi tiết về số hiệu lô của huyết thanh (dựa theo thời gian sản xuất cụ thể của từng lô sản phẩm), chi tiết quy trình xử lý, thông tin bảo quản và danh sách chứng nhận kết quả kiểm tra. Douglass cho biết, tại GE Healthcare, “Mỗi lô sản phẩm đều được kiểm tra các thông số sinh hóa, một vài thông số được quy định bởi cơ quan quản lý, ví dụ kiểm tra 9 CFR đối với virus” nhưng những thông số khác có thể quan trọng tùy thuộc thí nghiệm cụ thể.
Sau khi huyết thanh được tách khỏi các thành phần máu khác, một mẻ hoặc một lô huyết thanh sẽ được kiểm tra chặt chẽ để chắc chắn nó có thể được sử dụng trong nghiên cứu. Ví dụ, huyết thanh thường được lọc ba lần qua màng lọc 0,1 µm để loại bỏ vi khuẩn và nấm. Để kiểm tra mức độ nhiễm bẩn, các nhà sản xuất có thể nuôi cấy thử một mẫu huyết thanh đã lọc. Huyết thanh đạt chuẩn sẽ có kết quả là không có sự tăng trưởng của vi sinh vật nào. Kết quả kiểm tra cũng phải xác nhận sự vắng mặt của các tác nhân gây độc mà quá nhỏ không thể lọc qua màng được như nội độc tố. (Trong một số trường hơp, mức độ độc tố hoặc các chất khác thấp cũng có thể được chấp nhận dùng cho nghiên cứu). Huyết thanh cũng phải được kiểm tra về sự có mặt của virus. Virus không bị loại bỏ bởi màng lọc nên việc huyết thanh được xác nhận là không có virus cũng rất quan trọng.
Theo trang web của Hiệp hội Công nghiệp Huyết Thanh Thế giới (ISIA), chu trình sản xuất và kiểm tra các lô huyết thanh cần tiến hành trong nhiều tháng vì vậy việc các nhà phân phối bảo quản huyết thanh đúng cách (đông lạnh) khi chưa dùng là rất quan trọng. ISIA cung cấp Giấy chứng nhận Truy xuất nguồn gốc cho huyết thanh. Nhờ đó các nhà cung cấp có thể kiểm tra chuỗi liên tục từ nguồn gốc huyết thanh đến người dùng cuối cùng). Tổ chức này cũng cung cấp Giấy Chứng nhận nguồn gốc xác nhận nơi máu động vật được thu nhận. Các nhà cung cấp thực hiện theo tiêu chuẩn chất lượng của ISIA có thể in dấu chất lượng ISIA lên sản phẩm của họ. (Xin lưu ý rằng không phải tất cả các nhà cung cấp đều áp dụng tiêu chuẩn ISIA và việc huyết thanh không có giấy chứng nhận không có nghĩa là có chất lượng kém hơn).
5. Phân khúc huyết thanh
Tùy thuộc loại tế bào và điều kiện thử nghiệm nhất định sẽ yêu cầu loại huyết thanh cụ thể. Ví dụ, sản phẩm HyClone Super Low IgG FBS của hãng GE Healthcare được sản xuất cho các thí nghiệm yêu cầu hàm lượng globulin miễn dịch thấp, sản phẩm Characterized FBS và Defined FBS thích hợp cho các tế bào nhạy cảm, Douglass nói. Những công ty khác cũng bán huyết thanh phân loại theo nhu cầu yếu tố tăng trưởng và giá cả khác nhau. Ví dụ, Huyết thanh Gibco từ hãng Thermo Fisher Scientific chia thành năm loại theo nồng độ nội độc tố. Những dòng tế bào khỏe hơn có thể chịu được mức nội độc tố thấp mà không làm ảnh hưởng tới kết quả thí nghiệm thì có thể dùng loại huyết thanh giá thấp hơn.
Douglass giải thích rằng: “Huyết thanh nhân tạo là giải pháp thay thế hữu hiệu cho những huyết thanh tốn kém mà thường được cung cấp giới hạn và giá rất cao khi đến tay khách hàng”. Các sản phẩm huyết thanh nhân tạo của GE Healthcare gồm Cosmic Calf và FatalClone là sản phẩm phù hợp cho các nhà nghiên cứu tìm kiếm các chất bổ sung giá rẻ nhưng hiệu quả tương tự huyết thanh tự nhiên.
Mặc dù huyết thanh quan trọng cho nhiều phòng thí nghiệm nuôi cấy tế bào nhưng việc nuôi cấy không sử dụng huyết thanh cũng đang ngày càng được quan tâm. Douglass cho biết: “Sự biến đổi nhiều của huyết thanh kết hợp với nhiễm virus ngẫu nhiên khiến cho môi trường nuôi cấy không huyết thanh ngày càng phổ biến hơn”. “Ngay cả những khách hàng đang sử dụng huyết thanh cũng có xu hướng chuyển sang sử dụng công thức môi trường có ít hoặc không có huyết thanh để kiểm soát tốt hơn các quy trình giám sát chặt chẽ”.  Nhưng các điều kiện không huyết thanh có thể không cung cấp đủ toàn bộ các yếu tố cho tế bào, như vậy huyết thanh sẽ tiếp tục là yếu tố dinh dưỡng cần thiết trong môi trường nuôi cấy tế bào trong thời gian tới.
Dịch và tổng hợp từ Biocompare