FBS یا FCS چیست؟

سرم جنین گاوی (FBS) بخشی از پلاسما خون است که در کشتارگاه از جنین گاو تهیه می شود. سرم جنین گاوی یکی از پرکاربردترین محرک های رشد است که در کشت سلول استفاده می شود. این سرم بیش از هر سرم حیوانی حاوی فاکتورهای رشد است و همچنین دارای مکمل های نامطلوب کمتری نسبت به انواع دیگر سرم است. آلبومین اصلی ترین ترکیب سرم جنین گاو یا FBS است. فاکتورهای رشد در سرم جنین گاوی برای نگهداری و رشد سلول های کشت شده ضروری است. FBS همچنین حاوی انواع مختلفی از مولکول های کوچک مانند اسیدهای آمینه، قندها، لیپیدها، هورمون ها و پروتئین های انتقال دهنده است و در طیف وسیعی از کاربرد ها استفاده می شود.

 کاربرد

یکی از کاربردهای اصلی FBS به عنوان مکمل محیط کشت سلول های یوکاریوتی است، این سرم در غلظت های 10 تا 20 درصد به عنوان مکمل به محیط کشت پایه سلولهای جانوری از قبیل 1640 RPMI یا DMEM اضافه شده و بسیاری از مواد مغذی اساسی و فاکتورهای رشد را فراهم می کند که بقا و تکثیر سلول ها را تسهیل می کنند. سلول های انسانی کشت شده با سرم انسانی رفتار متفاوتی از سلول های کشت شده با سرم جنین گاوی دارند. سرم جنین گاوی همچنین در تحقیقات، ساخت و کنترل واکسن های انسانی و دامپزشکی و داروهای بیوتکنولوژی مورد استفاده قرار می گیرد و برای جلوگیری از هضم تریپسین یا به عنوان محافظ در انجماد سلولی استفاده می شود.

چرا از سرم جنین گاوی بجای سرم گوساله یا سرم گاو استفاده می شود؟

سرم جنین گاوی حاوی فاکتورهای رشد بیشتری است و محتوای گاما گلوبولین (یعنی آنتی بادی)کمتری دارد. این موارد از آن جهت مهم هستند که فاکتورهای رشد بقا و تکثیر سلول را تسهیل می کنند در حالی که آنتی بادی ها می توانند به سلول های موجود در کشت متصل شوند. علاوه بر این، سرم جنین حاوی مقادیر کمتری از پروتئین های مکمل نسبت به گاو یا گوساله است.

چگونه از سرم جنین گاو مراقبت و نگهداری کنیم؟

FBS بهتر است به صورت منجمد، بین 5- تا 20- درجه سانتیگراد ذخیره شود و در دمای بین 2 تا 8 درجه سانتیگراد قابل ذوب است. برای جلوگیری از بسیاری از چرخه های یخ زدگی و ذوب، مقدارگیری و انجماد سرم در بخش های کوچکتر، اغلب لوله های 50 میلی لیتری، معمولاً مفید است.

انتخاب سرم جنین گاوی

بسیاری از تأمین کنندگان FBS را با گرید های و کشورهای تولید کننده مختلف ارائه می دهند. FBS، خود مخلوط پیچیده ای است و انتظار می رود تنوع بین گرید های مختلف، تأمین کنندگان زیاد باشد. بنابراین، ایجاد فرآیندی برای انتخاب و ارزیابی سرم جنین گاوی ضروری است.   

                                                                                                                                

آماده سازی و الیگوت کردن سرم جنین گاوی

                                                                   

 نحوه نگهداری و استفاده سرم جنین گاوی

به نظر میرسد تاریخچه استفاده از سرم به منظور تقویت و رشد سلول ها به کشت بافت در مایعات بدن حیوانات مانند لنف بر می گردد. البته هنگامی که Eagle و همکارانش در اواخر ۱۹۵۰ محیط پایه حاوی اسیدهای آمینه، کربوهیدرات، ویتامینها و نمکها معدنی را تهیه کردند، مشخص شد که افزودن مایعات بدن برای فراهم کردن زمینه رشد بهتر، کاملا ضروری است، از این رو 20 درصد سرم حیوانی به محیط کشت پایه اضافه نمودند. سرم مخلوط پیچیده ای از انواع فاکتورهای رشد، آلبومین ها و ... می باشد و به احتمال قوی از مهمترین اجزای محیط کشت سلول به شمار می آید. سرم جنین گاو (FCS) و سرم خون گوساله تازه متولد شده (FBS) به مقدار بسیار زیادی در تهیه مواد بیولوژیک استفاده می شوند. علاوه بر این سرم ها، سرم اسب نیز به صورت رایج در محیط کشت مورد استفاده قرار میگیرد. از آنجا که کیفیت و غلظت سرم یک فاکتور اساسی در رشد سلول ها است، بنابراین بررسی ویژگی های بچ های هر سرم تولیدی برای میزان توانایی آن سرم در رشد و حمایت سلولها بسیار مهم است. البته آزمایشاتی وجود دارد که میتواند در انتخاب نوع بچ تولید شده سرم، کمک مؤثری نماید. از جمله این آزمایشات میتوان به بازده کلنی، بازده فرش کردن سلول ها و نگهداری خصوصیات سلولها و همچنین قدرت بافری سرم اشاره نمود. در حال حاضر از FCS به عنوان سرم استاندارد به میزان 10 درصد استفاده می گردد اگرچه این مقدار میتواند بسته به نیاز سلولها متفاوت باشد مزایای استفاده از سرم را میتوان به شرح زیر خلاصه نمود:

1. سرم حاوی مخلوطی از اغلب فاکتورهای مورد نظر برای تکثیر و رشد سلول ها است.

2. استفاده از سرم در جهت تسریع در رشد بسیار مؤثر بوده بنابراین از اتلاف وقت جلوگیری می گردد.

3. با استفاده از سرم سلول ها را میتوان در برابر عوامل مختل کننده رشد نظیر توکسین ها، نوسان pH، یونهای فلزات سنگین، فعالیت پروتئولیتک یا اندوتوکسین ها محافظت نمود.

4. سرم همچنین قدرت بافری محیط کشت را افزایش می دهد

معایب استفاده از سرم عبارتند از:

1. به دلیل تفاوت در بچهای تولیدی، استاندارد کردن روش کار مشکل بوده لذا امکان تفاوت در کشت وجود دارد و ممکن است تکرار پذیری آزمایشات تحت تأثیر قرار گیرد.

2. به علت استفاده از سرم امکان ریسک آلودگی در کشت سلولی بالا می باشد و برای به حداقل رساندن این ریسک، پیشنهاد می شود که سرم از منابع تجاری مشهور تهیه گردد که تستهای کنترل کیفی را انجام داده و گواهی آن را ضمیمه محصول کرده اند.

3. به علت وجود احتمالی ویروسها به خصوص ویروس اسهال گاوی (BVDV) و یا مایکوپلاسما و همچنین زنجیره های بزرگ پروتئینی، غیر فعال کردن سرم توسط گرما (انکوباسیون در ۶۵ درجه به مدت ۳۰ دقیقه) به کاهش ریسک آلودگی و رشد سریع تر سلولها کمک میکند، زیرا در طی حرارت دادن، اکثر ویروس ها و کمپلمان های پروتئینی غیرفعال می شوند.

با شناسایی انسفالوپاتی اسفنجی شکل گاوی BSE در سال ۱۹۸۶ و متعاقب آن انتشار آن به قاره اروپا و نیز هشدار ارتباط بین BSE و نوع جدید بیماری جاکوب - کورتزفیلد در انسانها تمام جوامع علمی برآن شدند که در مصرف مواد حاصل از گاو توجه خاص را به عمل آورند، در سال ۱۹۹۳ سازمان FDA در مورد مصرف مواد مشتق از گاو در کشورهای آلوده به BSE هشدار داد و توصیه شد که محصولات پزشکی برای مصرف انسانی مانند واکسنها از موادی با منشاء حیوانی تولید نشوند. استفاده از سرم در پروسه تولید فرآورده های پزشکی در صورتی قابل قبول است که دارای مستندات خوب و قابل قبولی از نظر سن حیوان منبع تهیه و آزمایشاتی برای عدم حضور عوامل خطرناک از قبیل ویروسها و ... باشند. در حال حاضر کشورهای آمریکا، کانادا، فنلاند و دانمارک نیازی به این گونه بررسیها ندارند در صورتی که کشورهای استرالیا مکزیک آمریکای جنوبی بسته به منشاء جغرافیایی که سرم از آنجا جمع آوری میشود نیاز به ارائه تستهایی دارند که بی خطر بودن محصول را ثابت کند به هر حال سرم تهیه شده توسط سازندگان بایستی سریعا منجمد شده و در دمای منفی۲۰ درجه سانتیگراد نگهداری شود که از زمان تهیه حداکثر به مدت ۲ سال قابل مصرف می باشد.

زمانی که نیاز به استفاده از سرم باشد باید سرم را به سرعت از حالت انجماد خارج نمود و در این شرایط با همزدن سرم میتوان از اثرات تخریبی پروتئین ها پیشگیری نمود. با قرار دادن ظرف حاوی سرم، در حمام آب گرم با دمای ۵۶ درجه سانتی گراد به مدت ۳۰ دقیقه میتوان پروتئینهای کمپلمان را غیر فعال کرد. باید توجه نمود که اگر برای ذوب کردن از حمام آب گرم استفاده شود به محض ذوب شدن آن را به یخچال منتقل کرد. سرم ذوب شده باید کاملاً شفاف بوده و هیچ اثری از رسوب در آن دیده نشود هنگامی که سرم از انجماد خارج شد برای ۲ الی ۳ هفته میتوان آن را در ۴ درجه سانتیگراد نگهداری نمود و باید توجه داشت که برای بار دوم منجمد نگردد. بنابراین بهتر است به مقدار مورد نیاز در یخچال نگهداری نمود. در پایان این مبحث از آنجا که همه محیطها از اجزاء پایه ساخته میشوند و تهیه محیط زمان بر بوده و معمولا همراه با آلودگی میباشد لذا توصیه میشود که از محیطهای آماده شده به صورت پودر و یا مایع استفاده شود.

به طور کلی برای کشت سلول و تهیه مواد کشت نظیر محیط کشت و بافرها باید از آب مقطر با درجه خلوص بسیار بالا و بدون یونهای اضافی (دیونیزه) و مواد سمی استفاده نمود که حتی قابلیت تزریق در بدن را داشته باشد. این گونه آبها به صورت تجاری در دسترس هستند. با داشتن دستگاههای آب مقطر گیری دوبار تقطیر مجهز به سیستم رزینی دیونیزه کننده میتوان آب مناسب را تهیه نمود. 

آب استفاده شده برای تهیه محیط باید عاری از هرگونه آلایندههای معدنی آلی و میکروبی بوده و همچنین فاقد مواد تب زا باشد. بنابراین توصیه میشود که ابتدا آب از ستونهای رزینی عبور داده شود که همه ی سختی آب گرفته شده و از طرفی آب را فاقد یون نماید. در ادامه به کمک دستگاه آب مقطرگیری دو بار تقطیر آب را خالص و بعد pH آن را حدود ۷/۲ تنظیم کرده و در نهایت توسط دستگاه اتوکلاو و یا فیلتر استریل گردد. این آب باید تا زمان استفاده در یخچال نگهداری شود.

محیط های کشت فاقد سرم

با افزایش بهای سرم به عنوان مکمل محیط کشت، همچنین نامشخص بودن ترکیبات آن و احتمال انتقال آلودگی ها، محققین بر آن شدند که محیطهای سرم تهیه نمایند، زیرا استفاده از این گونه محیطهای کشت سلولی تحت شرایط تعریف شده و تا حد امکان فاقد متغیرهای پیچیده صورت می گیرد. اغلب فرمولاسیونهای موفق محیطهای پایه حاوی شرایط ایزو اسمتیک، pH، مخلوط متعادل نمکی، اسیدهای آمینه، قندها، ویتامینها و سایر مواد ضروری دیگر می باشند. با این وجود سلولها هنوز برای رشد خود نیاز به سرم دارند. در اواسط سال ۱۹۵۰ تخمین زده شد که حدود ۱۰۰۰ فاکتور در سرم وجود دارد که باعث رشد سلول میگردد با ادامه ی تحقیقات ثابت گردید که تحت شرایط خاصی میتوان محیط سنتتیک را جایگزین محیطهای دارای سرم نمود. معمولا محیطهای بدون سرم حاوی پروتئینهای طبیعی و نوترکیب خالص، فاکتورهای رشد عصاره بافتی و یا عضو هستند. فواید استفاده از محیطهای فاقد سرم را میتوان به صورت زیر خلاصه نمود:

• سهولت و تکرار پذیری کار با این گونه محیطها به دلیل مشخص بودن فرمولاسیون محیط کشت
• حذف فاکتورهای ناشناخته نظیر ویروس ها و بازدارندههای رشد 
• اسان ترشدن خالص سازی فرآورده های سلولی و امکان ردیابی مدیا تورهای سلول
• کنترل پاسخهای فیزیولوژیک سلول و افزایش ضریب دقت در بررسی عملکرد سلول

Product Overview

Gibco fetal bovine sera offer excellent value for basic cell culture, specialty research, and specific assays, earning the trust of researchers with consistent quality and award-winning support that helps meet your research needs and budget requirements

Sera Category: Value (Standard)
Origin: Brazil
Virus and Mycoplasma Tested. Supplied with a Certificate of Analysis detailing QC resultsFetal Bovine Serum Origin: Brazil

https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/10270106?SID=srch-srp-10270106