کشت بسته (Batch culture)
کشت بسته نوعی کشت سوسپانسیون سلولی است که سلول ها در حجم ثابتی از محیط کشت، رشد می نمایند. با تقسیم و رشد سلول ها، بیوماس در سوسپانسیون سلولی افزایش می یابد تا جایی که یکی از فاکتورهای محیط کشت (وجود مواد غذایی یا اکسیژن کم شود و رشد متوقف گردد.
سلول های کشت سوسپانسیونی، پنج مرحله زیر را در چرخه رشد طی می نمایند:
۱- مرحله خفته (Lag phase):
زمانی است که سلول ها به محیط کشت تازه منتقل می شوند و تقسیم سلولی صورت نمی گیرد. در این مرحله ممکن است متابولیت های خاصی در سلول ها تولید شود و یا سرعت یک فعالیت فیزیولوژیکی در آنها افزایش یابد.
۲- مرحله تصاعدی (Exponential phase):
پس از این مرحله، یک دوره تقسیم سلولی قرار دارد. این فاز یک محدوده زمانی کوتاه در اوایل کشت بسته است که طی آن نسبت افزایش بیوماس بر هر واحد غلظت بیوماس (سرعت رشد ویژه)، ثابت و قابل اندازه گیری می باشد. بیوماس، معمولا به تعداد سلول های موجود در هر میلی لیتر از محیط کشت اتلاق می گردد. سرعت تقسیم سلولی در بالاترین حد خود قرار دارد.
۳- مرحله خطی (Linear phase):
پس از ۴-۳ نسل، تقسیم سلولی کاهش می یابد اما روند حجیم شدن سلول ها افزایش می یابد. با تهیه زیرکشت هر ۲ تا ۳ روز یکبار، می توان سوسپانسیون ها را به طور مداوم در مرحله تصاعدی نگهداشت.
۴- مرحله کند شدن ( Deceleration phase):
در این مرحله سرعت تقسیم سلول ها و همچنین حجیم شدن آنها کاهش می یابد.
۵- مرحله سکون (Stationary phase):
سرانجام جمعیت سلولی به فاز سکون می رسد که در طی آن وزن خشک سلول ها کاهش می یابد. این مرحله، فاز انتهایی سیکل رشد در کشت بسته است که در آن، سنتز خالص بیوماس و یا افزایش تعداد سلول مشاهده نمی شود.
دوام سلول ها در کشت سوسپانسیون سلولی:
سلول ها ممکن است به مدت چند روز، با استفاده از مواد ذخیره ای درون سلولی و یا بازیافت متابولیت های حاصل از لیزشدن سایر سلول ها، زنده بمانند. دوام سلول ها در فاز سکون به گونه گیاه و نوع فاکتور محدود کننده رشد بستگی دارد. سلول هایی که به علت محدود شدن نیتروژن وارد مرحله سکون می شوند، نسبت به سلول هایی که در اثر کمبود کربوهیدرات ها وارد مرحله سکون می شوند، مدت طولانی تری زنده می مانند.
زمانی که سوسپانسیون سلولی در مرحله سکون واکشت شود، سلول ها از یک فاز خفته عبور نموده و با پشت سر گذاشتن یک دوره کوتاه مدت رشد تصاعدی و یک دوره کاهش نسبی سرعت رشد، دوباره به فاز سکون وارد می شوند. قبل از آخرین مرحله، سلول ها افزایش حجم می یابند. مدت زمان مورد نیاز برای دو برابر شدن تراکم بیوماس در یک جمعیت سلولی (Tu) در کشت هایی که به خوبی تثبیت شده اند، از ۲۴ تا ۴۸ ساعت متفاوت می باشد.
منبع: کتاب اصول بیوتکنولوژی گیاهی، انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد، چاپ ششم.
دیدگاهتان را بنویسید