Фетальная бычья сыворотка

Фетальная бычья сыворотка ( FBS ) получается из крови, взятой у плода крупного рогатого скота через закрытую систему сбора на бойне . Фетальная бычья сыворотка является наиболее широко используемой добавкой сыворотки для клеточной культуры эукариотических клеток in vitro . Это связано с тем, что он имеет очень низкий уровень антител и содержит больше факторов роста , что обеспечивает универсальность во многих различных приложениях клеточных культур.

Глобулярный белок , бычий сывороточный альбумин (БСА), является основным компонентом фетальной бычьей сыворотки. Богатое разнообразие белков фетальной бычьей сыворотки поддерживает культивируемые клетки в среде, в которой они могут выживать, расти и делиться.

Поскольку FBS является биологическим продуктом, он не является полностью определенным компонентом среды, и поэтому его состав варьируется в зависимости от партии. ^[1] В результате этого и в попытке свести к минимуму возможность переноса посторонних агентов бессывороточные среды определенного химического были разработаны состава (CDM). Однако эффективность бессывороточных сред ограничена, поскольку многим клеточным линиям все еще требуется сыворотка для роста, а многие составы бессывороточных сред могут поддерживать рост только узко определенных типов клеток. ^[2]

Производство

FBS является побочным продуктом мясной промышленности . FBS, как и подавляющее большинство животных сывороток, используемых в культуре клеток, производится из крови, собранной на коммерческих бойнях крупного рогатого скота, из которых также поставляют мясо, предназначенное для потребления человеком. ^[3]

Первым этапом процесса производства FBS является сбор крови у плода крупного рогатого скота после того, как плод был удален из забитой коровы. Плод погибает от недостатка кислорода, оставаясь в защитной среде матки минимум 15–20 минут после смерти коровы. ^[4] Кровь собирают в асептических условиях в стерильный контейнер или пакет для крови, а затем дают ей свернуться. Обычным методом сбора является сердечная пункция. Это сводит к минимуму опасность загрязнения сыворотки микроорганизмами самого плода и окружающей среды, одновременно увеличивая объем собираемой крови. Затем ее центрифугируют для удаления сгустка фибрина и оставшихся клеток крови из сыворотки прозрачного желтого (соломенного) цвета. Сыворотку замораживают перед дальнейшей обработкой, необходимой для того, чтобы сделать ее пригодной для культуры клеток. ^[5]

Второй этап обработки включает фильтрацию, обычно с использованием цепочки фильтров, причем финальная фильтрация представляет собой три стерильных мембранных фильтра с размером пор 0,1 микрона. Асептически обработанный FBS подвергается строгому контролю качества и поставляется с подробным сертификатом анализа. Сертификат содержит полные результаты испытаний и информацию о происхождении сыворотки. Сертификаты анализа различаются у разных коммерческих поставщиков, но каждый обычно включает следующую информацию: заявление о фильтрации, страну сбора крови, страну-производителя, тестирование показателей роста клеток, тестирование на микробную стерильность, а также скрининг на микоплазму и вирус, эндотоксин , гемоглобин, IgG гамма-глутамилтрансфераза ^[6] и общий анализ белка. FBS также можно протестировать в зависимости от страны сбора. ^[7]

Этика

В отношении процесса сбора крови были подняты этические вопросы из-за потенциальных страданий, причиняемых плоду. Обсуждалась методология сбора эмбриональной бычьей сыворотки. Международная ассоциация производителей сывороток (ISIA) опубликовала литературу ^[8]^[9] предоставление подробной информации о обширном регулировании и процессах, используемых для обеспечения сбора сыворотки этическим способом. Хотя сам забой самки и время, которое проходит в процессе убоя до сбора, могут вызвать потерю сознания или смерть плода до сбора сыворотки, было высказано предположение, что воздействие кислорода на живых нерожденных телят может вызвать у них осведомленность перед смертью, что привело к активным дебатам об этике сбора сыворотки. ^[10]^[11] Хотя Промышленная ассоциация признает, что у некоторых организаций есть опасения, они утверждают, что все сборы сыворотки происходят под ветеринарным надзором на зарегистрированных бойнях, контролируемых компетентным органом страны сбора.

Использование сыворотки

Фетальная бычья сыворотка коммерчески доступна от многих производителей, и поскольку клетки, выращенные in vitro, очень чувствительны, клиенты обычно тестируют определенные партии, чтобы проверить их пригодность для конкретного типа клеток. При переходе от партии к партии клетки обычно адаптируют к новой партии материала, например, смешивая 50% старой сыворотки с 50% новой сыворотки и позволяя клеткам акклиматизироваться к новому материалу.

Сыворотку хранят в замороженном виде, чтобы сохранить стабильность таких компонентов, как факторы роста. При размораживании сыворотки можно увидеть некоторое количество осадка. Это нормальное явление, которое никоим образом не ухудшает качество сыворотки. Осадок можно удалить, перенеся сыворотку в стерильные пробирки и центрифугируя в течение 5 минут при 400×g. Для ограничения количества выпадающего осадка сыворотку рекомендуется оттаивать в холодильнике при температуре 2-8°С. Во время этого процесса сыворотку следует регулярно перемешивать. Следует избегать повторных циклов замораживания/оттаивания, и перед замораживанием рекомендуется распределить сыворотку на одноразовые аликвоты. ^[12]

Исходная история

Сыворотка, производимая для использования в биотехнологической промышленности и исследовательских секторах, строго регулируется. Сбор и перемещение всех продуктов животного происхождения по всему миру строго контролируется. Ветеринарный контроль продуктов животного происхождения в основном соответствует правилам, установленным ЕС (DG SANCO) и США (USDA). Действующее регулирование, регулирующее импорт побочных продуктов животного происхождения в ЕС, регулируется Регламентом (ЕС) 1069/2009 и имплементационным документом Регламентом (ЕС) 142/2011.

FBS — это продукт, собираемый по всему миру, основные коллекции сосредоточены в США, Австралии, Новой Зеландии, Канаде, Центральной Америке, Южной Америке и Европе.

Глобальные продажи

Продажи FBS в 2008 году оценивались в 700 000 литров по всему миру. ^{[ нужна ссылка ]} По оценкам источника за 2012 год, ежегодно производится около 600 000 литров, треть из которых пригодна для фармацевтического использования в соответствии с надлежащей производственной практикой . Для производства одного литра сыворотки требуется от 1 до 3 плодов. ^[13]

Замены

Предлагаемые замены FBS включают:

крупного рогатого скота Глазная жидкость , также побочный продукт боен. Также содержит различные факторы роста млекопитающих. ^[14]
Гидролизованный серицин , обычно выбрасываемый побочный продукт производства шелка. Также поддерживает рост клеток кожи. ^[14]
Лизат тромбоцитов человека (HPL), который можно получить из старых запасов из банков крови . Содержит различные факторы роста млекопитающих. Жировая ткань человека растет лучше при HPL, чем при FBS. ^[14]
Тепло дождевых червей инактивирует целомическую жидкость, которая у дождевых червей действует как «кровь». Богат питательными веществами и гормонами роста. Не содержит фибронектина, поэтому необходимо добавить фактор прикрепления. ^[14]

См. также

Химически определенная среда

Ссылки

^ РГ Диркса (2021). «Этические проблемы использования линий опухолевых клеток человека в исследованиях рака» . Этические проблемы в диагностике и терапии рака . Последние результаты исследований рака. Том. 218. стр. 39–46. дои : 10.1007/978-3-030-63749-1_4 . ISBN 978-3-030-63748-4 . ПМИД 34019161 . S2CID 235072805 .
^ Яо Т., Асаяма Ю. (апрель 2017 г.). «Среды для культивирования животных клеток: история, характеристики и текущие проблемы» . Репродуктивная медицина и биология . 16 (2): 99–117. дои : 10.1002/rmb2.12024 . ПМК 5661806 . ПМИД 29259457 .
^ «Кодекс здоровья наземных животных» . Проверено 10 декабря 2021 г.
^ Хоукс, Перси (январь 2019 г.). «Фетальная бычья сыворотка и забой беременных коров: благополучие животных и этика» . Журнал биопереработки . 18 :4. doi : 10.12665/J18OA.Hawkes . Проверено 8 января 2024 г.
^ «Характеристика и квалификация клеточных субстратов и других биологических материалов, используемых при производстве вирусных вакцин по показаниям к инфекционным заболеваниям» . Управление по контролю за продуктами и лекарствами . Проверено 10 декабря 2021 г.
^ Чивер М., Мастер А, Верстеген Р. (22 декабря 2017 г.). «Метод дифференциации фетальной бычьей сыворотки от сыворотки новорожденного теленка». Журнал биообработки . 16 . doi : 10.12665/J16OA.CHEEVER .
^ Верстееген Р., Шатова О., Линд С., Линтерман К. (15 мая 2019 г.). «Тестирование географического происхождения фетальной бычьей сыворотки». Журнал биообработки . 18 . doi : 10.12665/J18OA.Versteegen . S2CID 182766915 .
^ Верстеген Р.Дж., Мюррей Дж., Долгер С. (2021). «Благополучие животных и этика при сборе эмбриональной крови для производства эмбриональной бычьей сыворотки» . Альтекс . 38 (2): 319–323. дои : 10.14573/altex.2101271 . ПМИД 33871036 . S2CID 233298304 .
^ ван дер Валк Дж., Бруннер Д., Де Смет К., Фекс Свеннингсен А., Онеггер П., Кнудсен Л.Е. и др. (июнь 2010 г.). «Оптимизация химически определенной среды для культивирования клеток - замена фетальной бычьей сыворотки в методах in vitro на млекопитающих». Токсикология in vitro . 24 (4): 1053–1063. дои : 10.1016/j.tiv.2010.03.016 . hdl : 1874/191398 . ПМИД 20362047 . S2CID 205410680 .
^ Меллор DJ, Грегори Н.Г. (февраль 2003 г.). «Отзывчивость, поведенческое возбуждение и осведомленность у плода и новорожденных ягнят: экспериментальные, практические и терапевтические последствия». Новозеландский ветеринарный журнал . 51 (1): 2–13. дои : 10.1080/00480169.2003.36323 . ПМИД 16032283 . S2CID 32259690 .
^ Йохемс К.Э., ван дер Валк Дж.Б., Стафлеу Ф.Р., Бауманс В. (март 2002 г.). «Использование эмбриональной бычьей сыворотки: этическая или научная проблема?» . Альтернативы лабораторным животным . 30 (2): 219–227. дои : 10.1177/026119290203000208 . ПМИД 11971757 . S2CID 27361021 .
^ Хиллебранд Дж. Дж., Хейбоер AC, Эндерт Э. (февраль 2003 г.). «Влияние повторяющихся циклов замораживания-оттаивания на эндокринные параметры в плазме и сыворотке». Анналы клинической биохимии . 54 (2): 289–292. дои : 10.1080/00480169.2003.36323 . ПМИД 16032283 . S2CID 32259690 .
^ Бриндли, округ Колумбия; Дэви, Нидерланды; Калм-Сеймур, Э.Дж.; Мейсон, К; Смит, Д.В.; Роули, Дж. А. (январь 2012 г.). «Пиковая сыворотка: последствия поставок сыворотки для производства клеточной терапии». Регенеративная медицина . 7 (1): 7–13. дои : 10.2217/rme.11.112 . ПМИД 22168489 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Суббиханадар Челладурай, К.; Сельван Кристирай, доктор юридических наук; Раджагопалан, К; Йесудхасон, Б.В.; Венкатачалам, С; Мохан, М; Челлатурай Васанта, Н.; Сельван Кристирай, JRS (август 2021 г.). «Альтернатива FBS в культуре клеток животных – обзор и перспективы на будущее» . Гелион . 7 (8): e07686. doi : 10.1016/j.heliyon.2021.e07686 . ПМЦ 8349753 . ПМИД 34401573 .

Внешние ссылки

[1] РГ Диркса (2021). «Этические проблемы использования линий опухолевых клеток человека в исследованиях рака» . Этические проблемы в диагностике и терапии рака . Последние результаты исследований рака. Том. 218. стр. 39–46. дои : 10.1007/978-3-030-63749-1_4 . ISBN 978-3-030-63748-4 . ПМИД 34019161 . S2CID 235072805 .

[defined-2] Яо Т., Асаяма Ю. (апрель 2017 г.). «Среды для культивирования животных клеток: история, характеристики и текущие проблемы» . Репродуктивная медицина и биология . 16 (2): 99–117. дои : 10.1002/rmb2.12024 . ПМК 5661806 . ПМИД 29259457 .

[3] «Кодекс здоровья наземных животных» . Проверено 10 декабря 2021 г.

[4] Хоукс, Перси (январь 2019 г.). «Фетальная бычья сыворотка и забой беременных коров: благополучие животных и этика» . Журнал биопереработки . 18 :4. doi : 10.12665/J18OA.Hawkes . Проверено 8 января 2024 г.

[5] «Характеристика и квалификация клеточных субстратов и других биологических материалов, используемых при производстве вирусных вакцин по показаниям к инфекционным заболеваниям» . Управление по контролю за продуктами и лекарствами . Проверено 10 декабря 2021 г.

[6] Чивер М., Мастер А, Верстеген Р. (22 декабря 2017 г.). «Метод дифференциации фетальной бычьей сыворотки от сыворотки новорожденного теленка». Журнал биообработки . 16 . doi : 10.12665/J16OA.CHEEVER .

[7] Верстееген Р., Шатова О., Линд С., Линтерман К. (15 мая 2019 г.). «Тестирование географического происхождения фетальной бычьей сыворотки». Журнал биообработки . 18 . doi : 10.12665/J18OA.Versteegen . S2CID 182766915 .

[8] Верстеген Р.Дж., Мюррей Дж., Долгер С. (2021). «Благополучие животных и этика при сборе эмбриональной крови для производства эмбриональной бычьей сыворотки» . Альтекс . 38 (2): 319–323. дои : 10.14573/altex.2101271 . ПМИД 33871036 . S2CID 233298304 .

[9] ван дер Валк Дж., Бруннер Д., Де Смет К., Фекс Свеннингсен А., Онеггер П., Кнудсен Л.Е. и др. (июнь 2010 г.). «Оптимизация химически определенной среды для культивирования клеток - замена фетальной бычьей сыворотки в методах in vitro на млекопитающих». Токсикология in vitro . 24 (4): 1053–1063. дои : 10.1016/j.tiv.2010.03.016 . hdl : 1874/191398 . ПМИД 20362047 . S2CID 205410680 .

[10] Меллор DJ, Грегори Н.Г. (февраль 2003 г.). «Отзывчивость, поведенческое возбуждение и осведомленность у плода и новорожденных ягнят: экспериментальные, практические и терапевтические последствия». Новозеландский ветеринарный журнал . 51 (1): 2–13. дои : 10.1080/00480169.2003.36323 . ПМИД 16032283 . S2CID 32259690 .

[11] Йохемс К.Э., ван дер Валк Дж.Б., Стафлеу Ф.Р., Бауманс В. (март 2002 г.). «Использование эмбриональной бычьей сыворотки: этическая или научная проблема?» . Альтернативы лабораторным животным . 30 (2): 219–227. дои : 10.1177/026119290203000208 . ПМИД 11971757 . S2CID 27361021 .

[12] Хиллебранд Дж. Дж., Хейбоер AC, Эндерт Э. (февраль 2003 г.). «Влияние повторяющихся циклов замораживания-оттаивания на эндокринные параметры в плазме и сыворотке». Анналы клинической биохимии . 54 (2): 289–292. дои : 10.1080/00480169.2003.36323 . ПМИД 16032283 . S2CID 32259690 .

[13] Бриндли, округ Колумбия; Дэви, Нидерланды; Калм-Сеймур, Э.Дж.; Мейсон, К; Смит, Д.В.; Роули, Дж. А. (январь 2012 г.). «Пиковая сыворотка: последствия поставок сыворотки для производства клеточной терапии». Регенеративная медицина . 7 (1): 7–13. дои : 10.2217/rme.11.112 . ПМИД 22168489 .

[pmid34401573-14] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Суббиханадар Челладурай, К.; Сельван Кристирай, доктор юридических наук; Раджагопалан, К; Йесудхасон, Б.В.; Венкатачалам, С; Мохан, М; Челлатурай Васанта, Н.; Сельван Кристирай, JRS (август 2021 г.). «Альтернатива FBS в культуре клеток животных – обзор и перспективы на будущее» . Гелион . 7 (8): e07686. doi : 10.1016/j.heliyon.2021.e07686 . ПМЦ 8349753 . ПМИД 34401573 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]