• Hücrelerin büyüyebilmesi için gerekli temel koşullar şu şekilde sıralanabilir; kontrollü sıcaklık, hücrelerin tutunması için bir yüzey (adherent hücreler için), büyüme için en uygun olan besi ortamı ve uygun pH ve ozmolaliteyi sağlayan bir inkübatör.
• Hücre kültüründeki en önemli aşama çalışma yapılan hücreler için uygun besi ortamının seçilmesidir. 
• Temel bir hücre besi ortamında amino asitler, vitaminler, inorganik tuzlar, glikoz ve serum olması gerekmektedir. Besin sağlamanın yanı sıra bir besi ortamı pH ve ozmolalitenin korunmasını da sağlamalıdır.
• Hayvan hücreleri tamamen doğal olan besi ortamlarında veya yapay/sentetik besi ortamlarında büyüyebilirler.

Bir hücre kültürü besi ortamının temel içerikleri:

 

1. Tampon Çözelti Sistemi (buffer)

Doğal tampon sistemleri: CO₂ inkübatörü içerisinde büyütülen hücrelerin gaz CO₂ sayesinde CO₃/HCO₃ içeriklerinin dengesi sonucunda pH seviyesi sabit tutulabilmektedir.

 

HEPES: Atmosferik gazın ayarlanmasına gerek kalmadan pH’ı 7.2-7.4 aralığında sabit tutan kimyasal bir tampon ajanıdır. Bazı hücreler için yüksek konsantrasyonlarda toksik etki gösterebilir.

 

Fenol kırmızısı: Satılmakta olan hücre kültürü besi ortamlarının çok büyük bir kısmında sürekli olarak pH değişimini gözlememize olanak sağlayan pH indikatörü fenol kırmızısı bulunmaktadır. Hücreler büyürken ortama salgıladıkları metabolit atıklar sebebiyle pH değişir ve değişen pH ile ortamın rengi kırmızıdan sarıya dönmeye başlar. Besi ortamında fenol kırmızısı bulunmasının yapılan çalışmaya göre dezavantajları da bulunmaktadır. Bu nedenle seçim yaparken uygulama konusu ve daha sonra yapılacak deneyler de göz önünde bulundurulmalıdır.

 

2. İnorganik Tuzlar

Hücrelerin ozmotik dengesinin sağlanması ve sodyum, potasyum ve kalsiyum iyonları sayesinde hücre zarı potansiyelinin düzenlenmesinde görev alırlar.

 

3. Amino Asitler

Amino asitler proteinlerin yapı taşı olduğu için bilinen tüm hücre kültürü besi ortamlarında bulunmaktadır. Essential ve non-essential amino asitler olmak üzere ikiye ayrılılar. Essential amino asitler hücrelerin kendisinin sentezleyemediği ve besi ortamında mutlaka olması gereken amino asitlerdir. En önemlilerinden birisi L-glutamindir. Azot kaynağı olarak ve sekonder enerji kaynağı olarak kullanılır. Ancak, çok kararsız bir amino asit olduğu için hızlı bir şekilde hücreler tarafından kullanılamayacak olan bir forma dönüşür. Bu nedenle de çalışmadan hemen önce ortama eklenmelidir. Non-essential amino asitler de besi ortamına eklendiklerinde hali hazırda besi ortamında tükenmiş olan amino asitlerin yerine kullanılabilirler. Ayrıca, hücrelerin büyümesini ve canlı kalma sürelerini de arttırırlar.

 

L-glutamin kararsız bir amino asit olduğu için firmalar bu amino asitin kararlı formunu satışa sunmuştur. Bu ürün L-alanyl-L-glutamine formundaki L-glutamin’dir.

 

Sigma Aldrich’te supplement olarak L-alanyl-L-glutamine A8185 katalog numarasıyla bulunabilir. Ayrıca, direkt olarak besi ortamlarına eklenmiş şekilde AQMedia adı ile de satılmaktadır. Bu şekilde stable L-glutamine içeren hücre kültürü besi ortamlarına buraya tıklayarak ulaşabilirsiniz.

 

4. Karbonhidratlar

Karbonhidratlar (şekerler) en temel enerji kaynaklarıdır. Besi ortamlarının çoğu glikoz ve galaktoz, bazıları da maltoz ve fruktoz içermektedir.

 

5. Proteinler ve Peptitler

Özellikle serum içermeyen besi ortamlarında albumin, transferrin ve fibronectin gibi proteinler sıklıkla kullanılmaktadır. Bunların dışında aprotinin, fetuin gibi proteinler de besi ortamlarına eklenebilir.

 

6. Yağ Asitleri ve Lipitler

Serumda bulundukları için özellikle serum içermeyen besi ortamlarına dahil edilmelidir.

 

7. Vitaminler

Birçok vitamin hücrelerin büyümesi ve çoğalması için gereklidir. Vitaminler hücreler tarafından yeterli miktarda sentezlenemezler bu nedenle besi ortamında bulunmalıdır. Ayrıca, hücre hattının türüne göre dışarıdan da eklenmesi gereken vitaminler olabilir.

 

8. Eser Elementler

Serum içerisinde normalde bulunan eser elementlerin yerine geçmesi için serum içermeyen besi ortamlarına dışarıdan eklenmeleri gerekmektedir. Bakır, çinko, selenyum gibi elementleri içerir ve genellikle enzimlerin düzgün çalışması için gereklidirler.
 

9. Antibiyotikler

Hücrelerin herhangi bir bakteri veya mantar kontaminasyonuna uğramamaları sebebiyle kullanılmaktadır.

 

10. Serum

Serum; albumin, büyüme faktörleri ve büyüme inhibitörlerinin karışımıdır. Bir hücre kültürü ortamının en önemli bileşenidir ve amino asit, protein, vitaminler, karbonhidratlar, lipitler, hormonlar, büyüme faktörleri, mineraller ve eser elementleri içermektedir.  Büyüme faktörleri açısından çok zengin olduklarından genel olarak fetal (cenin) serumu kullanılmaktadır.

 

Sigma Aldrich hücre kültürü besi ortamlarının formülasyonlara aşağıdaki linklerden ulaşabilirsiniz:

 

https://www.sigmaaldrich.com/life-science/cell-culture/classical-media-salts/basal-salt-mixtures.html

https://www.sigmaaldrich.com/life-science/cell-culture/classical-media-salts/dmem.html

https://www.sigmaaldrich.com/life-science/cell-culture/classical-media-salts/dme-f12.html

https://www.sigmaaldrich.com/life-science/cell-culture/classical-media-salts/hams-nutrient-mixtures.html

https://www.sigmaaldrich.com/life-science/cell-culture/classical-media-salts/medium-199.html

https://www.sigmaaldrich.com/life-science/cell-culture/classical-media-salts/mem-media.html

https://www.sigmaaldrich.com/life-science/cell-culture/classical-media-salts/rpmi-media.html

https://www.sigmaaldrich.com/life-science/cell-culture/classical-media-salts/other-classic-media.html

 

Referans: Cell Culture Media: A Review; MATER METHODS 2013;3:175