Mapa Mental

Cultivos celulares

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Cultivos histotípico y organotípico

Cultivo de células disociadas

Cultivo de explantes primarios

Cultivo de órganos

Suspension celular

Interfase líquido-gas

Métodos de disgregación celular

Interfase sólido-líquido

Subcultivo o pase

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Crecimiento suspensión

Cultivo cerrado

Suspension celular

Crecimiento monocapa

Cultivo primario

Cultivo secundario

Cultivo abierto

In vitro

Línea general no continua

Línea continua

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Fase de adaptación

Fase de crecimiento

Curva de crecimiento de los cultivos celulares

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Fase de envejecimiento

Fase de estacionamiento

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Inhibición por contacto

Inhibición por densidad

RECIPIENTES Y SUSTRATOS

Recipientes

Sustratos

Sustrato artificial

Sustrato natural a base de Proteínas MEC

Matrices 3D porosas

Tubos de 10-15 ml

Botella roller

Frascos Roux

Soporte

Placa de Petri

Placa multipocillo

Sustrato artificial a base de Proteínas MEC

Microesferas

Soporte de plástico

Soporte de vidrio

Medios de cultivo

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Caracteristicas fisico-quimicas del medio de cultivo

Componentes

Tipos de medios

F. de crecimiento

Aminoácidos

pH

M. natural

RPMI

M. artificial

Indicador de pH

Vitaminas

BME

Osmolaridad

Antibióticos

Hidratos de C

M. especializado

Viscosidad

MEM

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Antifúngicos

Sales minerales

Tensión superficial

DMEM

M. quim. def. ultrapuro libre de suero

Tampón

Suero

FBS

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Temperatura

Condiciones de incubación

Sembrar células

Humedad

Atmósfera gaseosa (O2 y CO2)

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Temperatura

Condiciones de incubación

Sembrar células

Humedad

Atmósfera gaseosa (O2 y CO2)

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Crioprotector

DMSO

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Crioconservación

Glicerol

Ultracongelación

Nitrógeno líquido

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Bacterias/Hongos/Virus/micoplasmas

Contaminación biológica

Cabina de flujo laminar

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Factores de crecimientos

Los factores de crecimiento son moléculas orgánicas específicas que, en muy pequeño cantidad, algunas bacterias necesitan para crecer.

Glicerol

Es un compuesto orgánico de la familia de los alcoholes. Es un líquido incoloro, viscoso, y con un sabor ligeramente dulce. Su fórmula química es C₃H₈O₃ y su estructura consiste en tres grupos hidroxilo (-OH), lo que le confiere su alta capacidad para retener agua.

Es un mecanismo biológico que regula el crecimiento y la proliferación celular en organismos multicelulares. Ocurre cuando las células dejan de dividirse al entrar en contacto con otras células, lo que ayuda a mantener la organización y estructura de los tejidos. Este fenómeno es fundamental para evitar el crecimiento excesivo o descontrolado de células, y es un proceso clave en la regulación del crecimiento celular normal.

Medio natural

El medio natural celular es el ambiente donde las células se desarrollan, incluyendo condiciones físicas y químicas como temperatura, pH y nutrientes. Es esencial para funciones vitales como respiración y síntesis de proteínas. Varía entre diferentes tejidos y órganos, adaptándose a las necesidades específicas de cada célula.RPMI (Roswell Park Memorial Institute).

Es el período de la curva de crecimiento en el cual el microorganismo crece exponencialmente, es decir que cada vez que pasa un tiempo de generación la población se duplica. Bajo condiciones apropiadas la velocidad de crecimiento es máxima. Las condiciones ambientales (temperatura, composición del medio de cultivo...) afectan a la velocidad de crecimiento exponencial.

Consiste en colocar un fragmento de tejido en la interfase sólido-líquido de un soporte de vidrio o plástico (placa de Petri o frasco de cultivo) y nutrirlo con un medio adecuado. Los fragmentos de tejido se adhieren a esa superficie sólida en la que las células de la periferia del explante pueden migrar y proliferar. Es útil en pequeñas cantidades de tejido, como biopsias de piel o vellosidades coriónicas.

Crioconservación

La crioconservación es la técnica que consiste en congelar células o tejidos para reducir o casi anular el metabolismo celular y almacenarlas de forma indefinida. Suele utilizarse una temperatura entre –80°C (ultracongelación) y –190°C (nitrógeno líquido).

pH

El pH es una medida de la concentración de p+ en una disolución. pH=7 neutro ph<7 ácido pH>7 básico El pH óptimo para las células en cultivo es aprox. 7,4 (6,6-7,8) = plasma sanguíneo. Fuera de este intervalo se produce la muerte celular.

Osmolaridad

La osmolaridad es la concentración de partículas (moléculas o inones) en disolución.Osmolaridad= osmoles/L Osmolalidad= osmoles/kg Ambas se refieren al conjunto de todos los solutos presentes en la disolución. La osmolaridad óptima para mantener células en cultivo se encuentra en el rango 260-320 mOsm/L. Hiperosmótico= salida de agua de la célula. Hipoosmótico= entrada de agua en la célula. Abas provocan la muerte celular.

Viscosidad

La viscosidad es la resistencia de un fluido a fluir. El medio líquido de cultivo tiene una viscosidad mayor a la del agua ya que normalmente contiene un porcentaje de suero que es más viscoso. Esta protege las células. Cuando se trabaja con medios libres de suero se pueden añadir al medio líquido cmpuestos que aumenten su viscosidad (metilcelulosa).

DMSO

Resulta muy tóxico para las células, por lo que estas no deben permanecer demasiado tiempo en contacto con él. Durante la congelación, cuando las células entran en contacto con el medio de congelación que contiene DMSO, deben enfriarse rápidamente y, una vez descongeladas, hay que eliminar el sobrenadante lo antes posible tras centrifugar.

Indicador de pH

Las células son sensibles al pH, creciendo en un rango de 7,2 a 7,6 (mayoría a 7,4) con rojo fenol como indicador de pH.

Tampón

HEPES es el sistema tampón más usado en concentración de 10-20mM para regular el pH.

Sembrar células

La siembra consiste en depositar la suspensión celular en placas o frascos de cultivos previamente acondicionados. El proceso se puede llevar a cabo de distintas maneras:

• Añadiendo una pequeña cantidad de una suspensión celular concentrada a pocillos que contienen medio de cultivo.
• Añadiendo una suspensión de la concentración celular final deseada directamente sobre el sustrato.
• Añadiendo una suspoensión concentrada y rellenando los pocillos con medio de cultivo aprox 30min después, que favorece la adhesión celular.

Si la siembra de células disociadas se realiza sore la superficie de una placa o frasco de cultivo se obtiene un cultivo en monocapa de células disociadas. POr otro lado, si se realiza sobre un sustrato tridimensional se obtiene un cultivo histotípico u organotípico.

Suero

El suero fetal bovino es un líquido nutritivo que mejora la supervivencia y el desarrollo celular en cultivos, en concentración del 10%.

Vitaminas

La cantidad y el tipo de vitaminas varían de un medio de cultivo a otro, pero son necesarias para facilitar el crecimiento y la proliferación.

Cultivo más utilizado debido a su capacidad de propagación. Es el crecimiento in vitro de células individuales, no organizadas en tejidos. Se pueden obtener a partir de explantes primarios, de líneas celulares o de suspensiones de células disgregadas por medio de sistemas mecánicos, químicos o enzimáticos. Un cultivo ha alcanzado la confluencia cuando las células ocupan toda la superficie disponible y detienen su proliferación y crecimiento. Es por ello que debe realizarse un subcultivo o pase, que consiste en el transplante de células de un envase de cultivo a otro u otros. Tipos de cultivos de células en funcion de las condiciones en las que se realicen:

Los dos constituyentes importantes de la atmósfera gaseosa son el O2 y el CO2. Casi todas las células en cultivo realizan el metabolismo mediante glicólisis anaerobia, por lo que se mantienen con el O2 atmosférico. Un aumento del oxígeno es tóxico para las células debido a la formación de radicales libres. Los medios de cultivo libres de suero tienen mayor tendencia a la formación de estos radicales. El CO2 es muy importante en los cultivos, ya que se disuelve en el medio, establece un equilibrio con los iones de bicarbonato y estabiliza el pH. Cada medio tiene un porcentaje de CO2 para mantener el pH correcto y depende de la concentración de bicarbonato que tenga. Generalmente, la concentración de CO2 es del 5% con un rango entre 2 y 8%.

Los métodos para disgregar células pueden ser clasificados en mecánicos, enzimáticos y químicos, cada uno con sus propias características y aplicaciones según el tipo de tejido.

• Mecánicos: técnicas como raspado, agitación, tamizad para romper tejidos y células.
• Enzimáticos: Utilizan enzimas proteolíticas como tripsina para digerir las proteínas de las membranas celulares
• Químicos: Emplean agentes quelantes que ayudan a romper interacciones celulósicas.

Las células se multiplican en un medio líquido sin adherirse a ningún sustrato. • No requieren la utilización de proteasas para realizar subcultivos, por lo que el proceso es menos traumático. • Es el tipo de cultivo empleado para el cultivo de células hematopoyéticas, como los linfocitos de sangre periférica (cariotipo).

Hidratos de carbono

El hidrato de carbono principal es la glucosa que proporciona la principal fuente de energía de las células vivas (galactosa, fructosa o maltosa).

Medio artifical

El medio artificial celular es una mezcla de nutrientes y compuestos químicos diseñada para cultivar células en condiciones controladas fuera de su entorno natural. Se utiliza en laboratorios para investigación y producción de bioproductos. Su composición se ajusta según el tipo de célula y los objetivos del experimento.

Ultracongelación

Es un proceso de conservación de alimentos que implica bajar la temperatura de los productos a niveles muy bajos, generalmente por debajo de -18 °C (0 °F), en un corto período de tiempo. Este método se utiliza para preservar la calidad, sabor y valor nutricional de los alimentos, además de prolongar su vida útil.

Este tipo de cultivos tienen como finalidad crear tejidos in vitro para utilizarse en injertos o transplantes. - Cultivo histotípico. Las células crean una estructura similar al tejido original. Tienen un único tipo celular y son cultivos de alta densidad. - Cultivo organotípico. Tienen varios tipos de células muy parecidas al tejido original. Representan la base de la ingeniería de tejidos.

Los dos constituyentes importantes de la atmósfera gaseosa son el O2 y el CO2. Casi todas las células en cultivo realizan el metabolismo mediante glicólisis anaerobia, por lo que se mantienen con el O2 atmosférico. Un aumento del oxígeno es tóxico para las células debido a la formación de radicales libres. Los medios de cultivo libres de suero tienen mayor tendencia a la formación de estos radicales. El CO2 es muy importante en los cultivos, ya que se disuelve en el medio, establece un equilibrio con los iones de bicarbonato y estabiliza el pH. Cada medio tiene un porcentaje de CO2 para mantener el pH correcto y depende de la concentración de bicarbonato que tenga. Generalmente, la concentración de CO2 es del 5% con un rango entre 2 y 8%.

Sales minerales

Los medios de cultivo celular contienen sales como aniones fosfato, bicarbonato, cloruro, sulfato, cationes de sodio y potasio, además de calcio y magnesio. Las sales regulan la osmolaridad y pH.

Es un mecanismo biológico en el que la proliferación de células disminuye o se detiene cuando alcanzan una alta densidad en un espacio determinado. A medida que el número de células en un área crece, las células detectan la densidad y ralentizan su crecimiento o cesan su división celular.

• Las células se multiplican en un medio líquido sin adherirse a ningún sustrato. • No requieren la utilización de proteasas para realizar subcultivos, por lo que el proceso es menos traumático. • Es el tipo de cultivo empleado para el cultivo de células hematopoyéticas, como los linfocitos de sangre periférica (cariotipo)

Matrices 3D porosas

Estructuras tridimensionales con una red de poros interconectados que se utilizan principalmente en aplicaciones de ingeniería de tejidos y biomedicina para imitar el entorno natural de los tejidos. Estas matrices permiten el crecimiento, la proliferación y la organización de las células.

Si la incubación continúa después de que una población microbiana alcanza la fase estacionaria, las células pueden seguir vivas y continuar metabolizando, pero va a comenzar una disminución progresiva en el número de células viables y cuando esto ocurre se dice que la población ha entrado en fase de muerte.

Tensión superficial

La tensión superficial se manifiesta en las interfases líquido-gas. Por ello, los medios de cultivo alcanzan menor profundidad en el centro de las placas que en los bordes, esto se debe de tene en cuenta para evitar que las células del centro de las placas se sequen. Los sueros añadidos a los medios de cultivo aumentan su tensión superficial y originan espumas que se deen evitar porque producen la desnaturalización de las porteínas.

En cultivos en recipientes cerrados una población no puede crecer indefinidamente en forma exponencial. Las limitaciones del crecimiento ocurren ya sea por agotamiento de algún nutriente esencial, por acumulación de productos tóxicos, porque se alcance un número de células elevado para el espacio disponible o por una combinación de las causas anteriores. Este periodo durante el cual cesa el crecimiento se conoce como fase estacionaria.

Nitrógeno líquido

Es nitrógeno en estado líquido, que se obtiene al enfriar el nitrógeno gaseoso a temperaturas extremadamente bajas, por debajo de -196 °C (-321 °F). A estas temperaturas, el nitrógeno, que normalmente es un gas incoloro e inodoro a temperatura ambiente, se condensa y se convierte en un líquido.

Cuando una población bacteriana se traslada a un medio fresco, puede experimentar una fase de latencia, en la cual las células se adaptan y producen enzimas necesarias para crecer en la nueva condición. Este período de transición es crucial para el crecimiento exitoso en un entorno diferente.

Es el mantenimiento de un órgano o parte de él para preservar, aunque solo sea parcialmente, su estructura y funciones. Se coloca el órgano o una porción de este sobre una rejilla situada en la interfase líquidogas de un medio de cultivo del que extrae los nutrientes y del que elimina los desechos metabólicos.

Cabina de flujo laminar

Equipo usado para las manipulaciones de los cultivos de células, como pueden ser las siembras, los cambios de medio y los pases. Su objetivo es proteger de una posible contaminación tanto al cultivo como al trabajador.

Antibióticos

Los medios se suplementan son antibióticos para prevenir la contaminación de los cultivos por bacterias (penicilina y estreptomicina).

• Las células se adhieren al fondo del recipiente de cultivo, para crecer y dividirse en una única capa celular. • Como las células están adheridas al sustrato, para despegarlas es necesario un tratamiento con una enzima proteolítica (tripsina). • Es el método utilizado para el cultivo de la mayoría de las células

Medio especializado

El medio especializado celular es un cultivo diseñado para satisfacer las necesidades específicas de ciertos tipos de células o tejidos. Contiene nutrientes, hormonas y factores de crecimiento que promueven su crecimiento y funcionalidad óptima. Se utiliza en investigaciones avanzadas y en la producción biotecnológica.

Es la transferencia de células a un nuevo medio de cultivo, utilizado para mantener la viabilidad y crecimiento celular por más tiempo, extendiendo la vida del cultivo.

Aminoácidos

Todos los medios de cultivo celular contienen una mezcla de aminoácidos. Incorporan aminoácidos esenciales y no esenciales para estimular la viabilidad y el crecimiento celular.

M. quim. def. ultrapuro libre de suero

El medio químicamente definido ultrapuro libre de suero es un cultivo que contiene solo componentes químicos específicos, sin suero animal. Proporciona un entorno controlado y reproducible para el cultivo celular. Es crucial para estudios precisos en investigación y biotecnología.

Bacterias/Hongos/Virus/micoplasmas

Las bacterias, hongos, virus y micoplasmas son agentes patógenos que causan contaminación biológica, afectando la salud y la calidad de los productos.Bacterias: Pueden causar infecciones y producir toxinas. Hongos: Deterioran alimentos y provocan alergias. Virus: Se propagan fácilmente, afectando la salud y la producción agrícola. Micoplasmas: Infectan células y son difíciles de detectar.

Crioprotector

El crioprotector es un compuesto que protege a las células durante la congelación, evitando la formación decristales. Los crioprotectores más utilizados son el dimetilsulfóxido (DMSO) y el glicerol.

Antifúngicos

Las contaminaciones por hongos se pueden prevenir añadiendo al medio antifúngicos como la anfotericina.

Sembrar células

La siembra consiste en depositar la suspensión celular en placas o frascos de cultivos previamente acondicionados. El proceso se puede llevar a cabo de distintas maneras:

• Añadiendo una pequeña cantidad de una suspensión celular concentrada a pocillos que contienen medio de cultivo.
• Añadiendo una suspensión de la concentración celular final deseada directamente sobre el sustrato.
• Añadiendo una suspoensión concentrada y rellenando los pocillos con medio de cultivo aprox 30min después, que favorece la adhesión celular.

Si la siembra de células disociadas se realiza sore la superficie de una placa o frasco de cultivo se obtiene un cultivo en monocapa de células disociadas. POr otro lado, si se realiza sobre un sustrato tridimensional se obtiene un cultivo histotípico u organotípico.