Tools and Techniques for Studying Cells

Outlines Cell Culture Flow Cytometry Microscopy Centrifugation Gel Electrophoresis Blotting

مطالعه ی سلول ها سال 1655، رابرت هوک، اصطلاح سلول مطالعه ی سلول ها در موجود زنده مشکل است، معمولا مطالعات سلولی- مولکولی بر روی سلول های جدا شده از جانداران صورت می گیرد. کشت تک سلولی هایی مانند باکتری ها، قارچ ها و آغازیان راحت تر از کشت سلول های موجودات پرسلولی است.

الزامات کشت سلول های جانوری باید شرایط حدالامکان شبیه به شرایط موجود زنده باشد دما pH غلظت یون ها دسترسی به مواد مغذی ضروری 9 اسیدآمینه ضروری (phe, val, thr, trp, ile, met, leu, lys, his) آنتی بیوتیک اکثر سلول های جانوری تنها در حالتی که به یک سطح جامد چسبیده باشند رشد می کنند vitamins, various salts, fatty acids, glucose cysteine, tyrosine, and arginine, glutamine

کشت اولیه ی سلول قطعات بافت تحت تاثر پروتئاز (مثل تریپسین یا کلاژناز) قرار داده می شوند. سلول های جداشده سپس در ظرف های کشت سلولی که حاوی مواد و شرایط لازم جهت کشت هستند قرار داده می شوند. معمولا فیبروبلاست ها از بقیه ی سلول ها سریع تر رشد می کنند.

مراحل کشت سلول های انسانی

رده های سلولی (Cell Lines) سلول هایی که از برخی تومورها مشتق می شوند رده ی سلولی هلا (Hela) اولین رده ی سلولی بود که ایجاد شد این رده در سال 1952 از کارسینومای دهانه ی رحم گرفته شد سلول های رده های نامیرا معمولا کروموزوم هایی با توالی DNA غیرنرمال دارند کشت سلول ها به صورت دو بعدی و سه بعدی برای تقلید محیط واقعی

Flow Cytometry (فلوسایتومتری) اندازه گیری ویژگی های سلول های در حال حرکت اندازه گیری ویژگی های سلول ها و دسته بندی آنها

FACS

میکروسکوپ میکروسکوپ نوری: از نور مرئی برای مشاهده استفاده می شود Bright-field microscopy Dark-field microscopy Phase-contrast microscopy Fluorescence microscopy میکروسکوپ الکترونی: از الکترون ها به جای نور مرئی استفاده می شود. Transmission electron microscope (TEM) Scanning Electron Microscopy (SEM)

A sense of scale between living cells and atoms

میکروسکوپی فلورسنت یکی از بهترین و قویترین تکنیک ها برای تعیین موقعیت مولکول ها در سلول با استفاده از میکروسکوپ می باشد از نور UV و رنگ فلورسنت استفاده می شود Male Rat Kangaroo Kidney Epithelial Cells

میکروسکوپی الکترونی Transmission Electron Microscope (TEM) طول موج کمتر الکترون ها رزولوشن بهتری از تصویر ایجاد می کند حد رزولوشن به صورت تئوری 0/005 نانومتر است رزولوشن موثر در مطالعات بیولوژیک حدود 0/1 نانومتر است که حداقل 2000 برابر بهتر از میکروسکوپ نوری می باشد Transmission Electron Microscope (TEM) Scanning Electron Microscopy (SEM)

The principal features of a light microscope and a transmission electron microscope.

A cell by TEM

Scanning Electron Microscopy (SEM)

Scanning Electron Microscopy (SEM)

Scanning Electron Microscopy (SEM)

سانتریفیوژ دو ذره در یک محلول با چگالی متفاوت با سرعت های مختلفی ته نشین می شوند از سانتریفیوژ برای دو هدف اصلی استفاده می شود برای جدا کردن یک نوع ماده از انواع دیگر برای اندازه گیری ویژگی های فیزیکی (مثل وزن مولکولی، چگالی و شکل) ماکرومولکول ها ثابت ته نشینی، S، مقیاسی برای اندازه گیری سرعت ته نشینی است

انواع سانتریفیوژ ها

Centrifuges Rotors

سانتریفیوژ خون

الکتروفورز بر روی ژل یک متد که بر اساس حرکت ذرات باردار در حضور جریان الکتریکی پایه گذاری شده است برای جدا کردن و آنالیز ماکرومولکول ها (DNA، RNA و پروتئین ها) سرعت حرکت ذرات به چه مواردی بستگی دارد؟ اندازه، شکل و بار ذره مورد نظر ولتاژ اعمال شده

انواع ژل های الکتروفورز آگارز به آسانی تغییر شکل می دهد و کار با آن راحت است به صورت افقی انجام می شود قطعات DNA از 50 جفت باز تا چندین میلون جفت باز پلی اکریل آمید کار با آن نسبت به آگارز مشکل تر است به صورت عمودی انجام می شود قدرت تفکیک بهتری نسبت به آگارز دارد، در حد 1 جفت باز because the gel setting is a physical rather than chemical change, acrylamide is a potent neurotoxin 

تانک الکتروفورز

Direction of Electrophoresis Vertical Electrophoresis Horizontal Electrophoresis

Direction of Electrophoresis Vertical Electrophoresis Horizontal Electrophoresis

Western blot for Proteins بلاتینگ Blotting تکنیک انتقال DNA، RNA یا پروتئین به یک غشای حامل Southern blot for DNA Northern blot for RNA Western blot for Proteins the British biologist Edwin Southern.

Blotting