Tế bào sơ cấp và dòng tế bào

- Nuôi cấy sơ cấp (primary culture) là quá trình nuôi cấy đầu tiên ngay sau khi phân lập tế bào quan tâm từ nguồn mô (dây rốn, mô mỡ, máu ngoại vi,...). Tập hợp tế bào nuôi cấy lúc này thường không đồng nhất với nhiều loại tế bào khác nhau.

- Nuôi cấy thứ cấp (secondary culture) là quá trình sau khi nuôi cấy sơ cấp, các tế bào được cấy chuyển (subculture hay passaging) và nuôi cấy trong môi trường mới. Các tế bào đồng nhất hơn và có thời gian tồn tại lâu hơn.

- Tế bào sơ cấp (primary cells) là những tế bào được phân lập trực tiếp từ nguồn mô, tương đối nhạy cảm với điều kiện nuôi cấy và có khả năng tăng sinh hữu hạn.

- Dòng tế bào (cell lines) là một nhóm các tế bào được hình thành từ quá trình nuôi cấy sơ cấp tạo nên nhóm các tế bào thuần khiết, thường biểu hiện các đặc điểm chức năng gần giống với các tế bào sơ cấp, nhưng kiểu gen và kiểu hình của tế bào có thể bị biến đổi.

- Dòng tế bào hữu hạn (finite cell lines) là dòng tế bào mà các tế bào phân chia một số lần giới hạn khi nuôi cấy (thường là 20-100 lần), sau đó ngừng phân chia và đi vào pha suy vong.

- Dòng tế bào liên tục (continuous cell lines) hay dòng tế bào bất tử (immortalised cell lines) là dòng tế bào mà các tế bào phân chia vô hạn trong quá trình nuôi cấy. Phương pháp tạo ra các dòng tế bào này có thể là nuôi cấy tế bào với các hóa chất hoặc cho nhiễm virus làm tăng sinh mất kiểm soát. Đa số các dòng tế bào thương mại được tạo ra bằng cách cho nhiễm virus tạo nên bất tử, gọi là dòng tế bào biến đổi (transformed cell lines).

- Mô hình sinh trưởng của tế bào: Khi mới được cấy (seeding), ban đầu tế bào cần thích nghi với môi trường nuôi cấy nên số lượng tế bào giảm nhẹ do một số tế bào không thích nghi được bị chết đi (pha tiềm phát). Sau đó, số lượng tế bào tăng dần, tế bào được phân chia liên tiếp và tăng sinh nhanh về số lượng (pha sinh trưởng hay pha lũy thừa), người ta cần liên tục mở rộng không gian sinh trưởng để duy trì tế bào ở pha này, ví dụ cấy chuyển (subculture hay passaging) để mở rộng diện tích bề mặt đối với tế bào bám dính hay tăng thể tích nuôi cấy đối với nuôi cấy huyền phù. Đến một thời điểm nhất định, mặc dù được cung cấp điều kiện lý tưởng nhưng số lượng tế bào không tăng, duy trì cân bằng (pha cân bằng) rồi giảm dần do tế bào không phân chia mà chết dần (pha suy vong).

- Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học thường sử dụng các dòng tế bào để thực hiện các nghiên cứu, thử nghiệm. Tuy nhiên, các tế bào qua quá trình nuôi cấy lâu dài thường bị biến đổi cả về kiểu gen và kiểu hình, nên không còn giữ hoàn toàn những đặc điểm giống như nguồn mô ban đầu. Những tế bào này cũng thường có sức sống mãnh liệt, ít nhạy cảm với điều kiện môi trường, nên khó đánh giá khi thay đổi điều kiện thử nghiệm.

- Hiện nay, các nhóm nghiên cứu có xu hướng chuyển dịch về sử dụng tế bào sơ cấp để thử nghiệm. Những tế bào này vẫn giữ được đa số các đặc điểm từ nguồn mô phân lập ra nó, và rất nhạy cảm với sự thay đổi của điều kiện nuôi cấy, nên trở thành công cụ tốt để nghiên cứu thử nghiệm.