روش های استاندارد استریلیزاسیون فلاسک های کشت سلولی چیست؟

موفقیت هر فرآیند کشت سلولی اساساً به یک شرط غیرقابل مذاکره بستگی دارد: آسپسیس مطلق. معرفی آلاینده‌های میکروبی مانند باکتری‌ها، قارچ‌ها، مایکوپلاسما یا ویروس‌ها می‌تواند نتایج تجربی را به خطر بیندازد، منجر به از بین رفتن رده‌های سلولی گران‌بها شود و هزینه‌های مالی و زمانی قابل توجهی ایجاد کند. در قلب حفظ این محیط استریل است فلاسک کشت سلولی رگ اولیه برای رشد و نگهداری سلول ها در شرایط آزمایشگاهی . بنابراین، روش‌های مورد استفاده برای استریل کردن این فلاسک‌ها صرفاً یک مرحله رویه‌ای نیست، بلکه یک ستون حیاتی از علم تکرارپذیر و قابل اعتماد است.

نقش حیاتی عقیم سازی در کشت سلولی

عقیم سازی، در زمینه علوم آزمایشگاهی، به عنوان حذف یا نابودی کامل همه اشکال حیات میکروبی، از جمله اندوسپورهای باکتریایی انعطاف پذیر، تعریف می شود. این با گندزدایی متمایز است که فقط تعداد میکروارگانیسم های بیماری زا را به سطحی که ایمن در نظر گرفته می شود کاهش می دهد. برای فلاسک های کشت سلولی که محیطی را برای سلول های اغلب شکننده و غیررقابتی پستانداران فراهم می کند، هر چیزی کمتر از عقیم سازی کامل غیرقابل قبول است. عواقب آلودگی شدید است. عفونت‌های باکتریایی و قارچی می‌توانند به سرعت مواد مغذی را مصرف کنند و محصولات جانبی متابولیکی را آزاد کنند که pH و سلامت محیط کشت را تغییر می‌دهند و اغلب منجر به مرگ سریع سلولی می‌شوند. آلودگی مایکوپلاسما به خصوص موذیانه است، زیرا معمولاً باعث کدورت در محیط نمی شود، اما می تواند متابولیسم سلولی، سرعت رشد و مشخصات ژنتیکی را تغییر دهد و منجر به داده های اشتباه و غیرقابل تکرار شود.

انتخاب روش استریلیزاسیون با ترکیب مواد دیکته می شود فلاسک کشت سلولی . مدرن ترین، یک بار مصرف فلاسک های کشت سلولی از پلاستیک پلی استایرن شفاف نوری ساخته می شوند. این ماده به دلیل شفافیت عالی انتخاب شده است، که امکان مشاهده میکروسکوپی آسان را فراهم می کند، و غیر چسبندگی طبیعی آن، که می تواند با درمان های سطحی مانند پلاسما برای تسهیل اتصال سلولی اصلاح شود. با این حال، پلی استایرن یک ترموپلاستیک با دمای انتقال شیشه ای نسبتا پایین است که آن را برای روش های استریلیزاسیون با حرارت بالا مانند اتوکلاو نامناسب می کند. در نتیجه، صنعت چندین روش استریل‌سازی را توسعه داده و استاندارد کرده است که به طور مؤثری به عقیم‌سازی دست می‌یابد بدون اینکه به یکپارچگی فیزیکی یا عملکرد دستگاه آسیبی وارد شود. فلاسک کشت سلولی . درک این روش ها برای هر خریدار یا کاربر ضروری است تا مطمئن شود که محصول مناسب را برای کاربرد خود انتخاب می کند.

تابش گاما: استاندارد صنعتی فلاسک های از پیش استریل شده

پرتودهی گاما رایج ترین و قابل اعتمادترین روش برای استریلیزاسیون نهایی محصولات تجاری یکبار مصرف است. فلاسک های کشت سلولی . این یک فرآیند استریلیزاسیون سرد است، به این معنی که برای دستیابی به کشندگی میکروبی خود به گرما متکی نیست. این ویژگی آن را برای پلاستیک های قابل انعطاف مانند پلی استایرن ایده آل می کند. این فرآیند شامل افشای کامل بسته بندی و مهر و موم شده است فلاسک های کشت سلولی به پرتوهای گامای پرانرژی ساطع شده از یک ایزوتوپ رادیواکتیو، به طور معمول کبالت-60.

مکانیسم اثر در درجه اول آسیب به DNA میکروبی است. فوتون های پرانرژی پرتوهای گاما باعث یونیزه شدن در سلول های میکروبی شده و منجر به شکستن پیوندهای شیمیایی در ستون فقرات DNA می شود. این آسیب از تکثیر میکروارگانیسم ها جلوگیری می کند و به طور موثر آنها را غیرقابل زندگی می کند. یکی از جنبه های مهم این فرآیند مفهومی است سطح تضمین عقیمی (SAL) . SAL یک معیار آماری است که به صورت 10^-n بیان می‌شود، که نشان‌دهنده احتمال وجود یک میکروارگانیسم زنده روی یک محصول پس از عقیم‌سازی است. SAL 10^-6، که استانداردی برای دستگاه های پزشکی و مواد مصرفی استریل است، نشان دهنده یک در میلیون احتمال غیر استریل بودن یک مورد است. این سطح بالای اطمینان دلیلی کلیدی است که چرا تابش گاما استاندارد طلایی است.

این فرآیند چندین مزیت متمایز را ارائه می دهد. به عنوان یک روش استریلیزاسیون سرد ، آن را ترک می کند فلاسک کشت سلولی از نظر فیزیکی بدون تغییر، بدون خطر تاب برداشتن یا ذوب شدن. عالی را فراهم می کند سازگاری مواد با پلی استایرن و سایر پلاستیک ها. علاوه بر این، این یک روش نافذ است، به این معنی که تابش می تواند از بسته بندی محصول نهایی عبور کند و امکان استریل کردن محصول را فراهم کند. فلاسک کشت سلولی درون کیسه مهر و موم شده اش این تضمین می کند که محصول استریل می ماند تا زمانی که کاربر بسته بندی را در یک محیط کنترل شده باز کند. این نکته نهایی برای گردش کار کاربر نهایی بسیار مهم است، زیرا نیاز به عقیم سازی داخلی، صرفه جویی در زمان، نیروی کار و منابع را از بین می برد. به این دلایل، هنگام خرید از قبل استریل فلاسک های کشت سلولی ، خریداران باید آنهایی را که با استفاده از تابش گاما استریل شده اند و دارای گواهینامه SAL 10^-6 هستند را در اولویت قرار دهند.

استریل کردن اکسید اتیلن (EtO): یک روش گازی جایگزین

استریل کردن اکسید اتیلن یکی دیگر از روش های گازی در دمای پایین است که برای استریل کردن فلاسک های کشت سلولی و سایر مواد حساس به حرارت در حالی که کمتر از تابش گاما برای فلاسک های پلی استایرن استاندارد رایج است، اما همچنان یک فناوری مهم است، به ویژه برای دستگاه های پیچیده یا موادی که ممکن است به تشعشع حساس باشند. فرآیند عقیم‌سازی EtO پیچیده‌تر از تابش است و شامل یک چرخه چند مرحله‌ای است: آماده‌سازی، قرار گرفتن در معرض گاز و هوادهی.

فرآیند با قرار دادن بسته بندی آغاز می شود فلاسک های کشت سلولی در یک محفظه استریلیزاسیون تخصصی و تحت فشار. شرایط محفظه، از جمله دما و رطوبت، به دقت کنترل می شود تا کارایی استریلیزاسیون بهینه شود. یک خلاء برای حذف هوا کشیده می شود و سپس محفظه با مخلوطی از گاز اتیلن اکسید و یک گاز حامل بی اثر شارژ می شود. گاز به بسته بندی نفوذ می کند و فلاسک کشت سلولی خود، با تمام سطوح تماس پیدا می کند. مکانیسم کشندگی میکروبی آلکیلاسیون است. گاز EtO جایگزین اتم های هیدروژن در گروه های واکنش پذیر در پروتئین های میکروبی و DNA می شود و متابولیسم و ​​تولید مثل سلولی را مختل می کند. پس از مرحله نوردهی، گاز از محفظه تخلیه می شود و محصولات استریل شده تحت یک فاز هوادهی بحرانی قرار می گیرند. این فاز برای اجازه دادن به هر گاز باقیمانده EtO برای پخش شدن از پلاستیک ضروری است، زیرا EtO یک ماده خطرناک شناخته شده است.

مزیت اصلی EtO اثربخشی آن به عنوان یک است استریلیزاسیون در دمای پایین فرآیندی که به مواد حساس به حرارت آسیب نمی رساند. همچنین دارای قابلیت نفوذ عالی، مشابه تشعشعات گاما است. با این حال، معایب قابل توجه آن منجر به کاهش استفاده از آن برای مواد مصرفی ساده مانند فلاسک های کشت سلولی . زمان چرخه طولانی است و به دلیل دوره هوادهی مورد نیاز، اغلب چندین روز طول می کشد. استفاده از یک گاز سمی و بالقوه سرطان‌زا، نگرانی‌های جدی ایمنی و زیست‌محیطی را ایجاد می‌کند و نیازمند پروتکل‌های ایمنی سخت‌گیرانه در محل کار و کنترل‌های انتشار است. علاوه بر این، پتانسیل باقیمانده‌های سمی به این معناست که اعتبارسنجی و آزمایش دقیق مورد نیاز است تا اطمینان حاصل شود که هر گونه EtO باقی‌مانده و محصول جانبی آن، اتیلن کلروهیدرین، کمتر از حد مجاز قرار گرفتن در معرض خطر است. فلاسک کشت سلولی می تواند برای کاربردهای حساس بیولوژیکی استفاده شود. برای اکثر خریداران، محصولات پرتودهی گاما انتخاب ساده‌تر و مطمئن‌تری هستند.

اتوکلاو: استاندارد برای استریلیزاسیون مجدد آزمایشگاهی

اتوکلاو یا استریلیزاسیون با بخار کار استریلیزاسیون آزمایشگاهی برای ظروف شیشه ای قابل استفاده مجدد و برخی پلاستیک های پایدار در برابر حرارت است. در حالی که مدرن ترین فلاسک های کشت سلولی برای یک بار مصرف طراحی شده اند و از قبل استریل شده خریداری می شوند، درک اتوکلاو برای آزمایشگاه هایی که از شیشه های قابل استفاده مجدد استفاده می کنند مهم است. فلاسک های کشت سلولی یا نیاز به استریل کردن سایر اجزای سیستم کشت خود دارند.

اصل اتوکلاو ساده است: از بخار اشباع تحت فشار در دماهای بالا برای دستیابی به عقیمی استفاده می کند. چرخه مؤثر استاندارد معمولاً شامل قرار گرفتن در معرض دمای 121 درجه سانتیگراد (250 درجه فارنهایت) با فشار تقریباً 15 psi برای حداقل 15-20 دقیقه است. مکانیسم کشندگی دناتوره شدن و انعقاد پروتئین های میکروبی ضروری است. وجود آب مایع بسیار مهم است، زیرا انتقال حرارت و فرآیند انعقاد پروتئین را در مقایسه با گرمای خشک بسیار افزایش می دهد. برای یک فلاسک کشت سلولی برای اتوکلاو شدن، باید بتواند در این شرایط شدید بدون تغییر شکل، ذوب یا آزاد کردن مواد مضر مقاومت کند.

جدول زیر ویژگی های کلیدی این سه روش اصلی را با هم مقایسه می کند:

همانطور که جدول نشان می دهد، اتوکلاو با پلی استایرن استاندارد ناسازگار است فلاسک های کشت سلولی ، که ذوب می شود و تاب می یابد. با این حال، برای آزمایشگاه هایی که از شیشه های قابل استفاده مجدد استفاده می کنند فلاسک های کشت سلولی یا فلاسک های پلاستیکی تخصصی مقاوم در برابر حرارت، اتوکلاو یک روش استریلیزاسیون بسیار موثر و اقتصادی را ارائه می دهد. بسیار مهم است که اطمینان حاصل شود که فلاسک کشت سلولی به درستی برای اتوکلاو آماده شده است. درپوش ها باید باز شوند تا بخار نفوذ کند و فلاسک ها باید در اتوکلاو قرار گیرند تا اجازه گردش آزاد بخار را بدهد. علاوه بر این، چرخه اتوکلاو باید اعتبارسنجی شود تا اطمینان حاصل شود که برای مدت زمان مورد نیاز به تمام سطوح بار می رسد.

ملاحظات کلیدی برای تضمین عقیم سازی و اعتبارسنجی

صرف نظر از روش استفاده شده، استریلیت خاصیتی نیست که بتوان آن را تنها از طریق آزمایش محصول نهایی بازرسی یا تضمین کرد. با توجه به ماهیت آماری آلودگی میکروبی، آزمایش یک زیرمجموعه کوچک از یک دسته بزرگ نمی تواند به طور قطع عقیم بودن کل لات را ثابت کند. بنابراین، پایه و اساس استریل فلاسک کشت سلولی تولید در یک رویکرد جامع نهفته است که به عنوان کیفیت بر اساس طراحی (QbD) ، که تضمین عقیمی را در هر مرحله از فرآیند تولید ادغام می کند.

این فرآیند با کنترل مواد اولیه آغاز می شود. رزین پلی استایرن و سایر اجزای مورد استفاده برای ساخت فلاسک کشت سلولی به گونه ای تهیه و نگهداری می شوند که بار زیستی را به حداقل می رساند - سطح میکروارگانیسم های زنده موجود قبل از عقیم سازی. محیط تولید از اهمیت بالایی برخوردار است. تولید معمولاً در اتاق‌های تمیز طبقه‌بندی‌شده، اغلب ISO 7 یا بهتر، که در آن فیلتر کردن هوا، لباس پوشیدن پرسنل و روش‌های بهداشتی دقیق، ورود آلاینده‌ها را کنترل می‌کنند، انجام می‌شود. را فلاسک های کشت سلولی سپس در این محیط‌های کنترل‌شده مونتاژ و بسته‌بندی می‌شوند تا حالت بار زیستی کم را تا لحظه عقیم‌سازی حفظ کنند.

خود فرآیند استریلیزاسیون به شدت تایید شده است. این شامل استفاده است شاخص های بیولوژیکی (BIs) که جمعیت استاندارد شده ای از میکروارگانیسم های بسیار مقاوم هستند تا چرخه عقیم سازی را به چالش بکشند. برای تابش گاما، BI رایج است باسیلوس پومیلوس هاگ ها برای EtO، باسیلوس آتروفئوس استفاده می شود و برای اتوکلاو، ژئوباسیلوس استئاروترموفیلوس شاخص انتخاب است با نشان دادن اینکه چرخه عقیم سازی می تواند به طور مداوم به نابودی این ارگانیسم های چالشی مقاوم دست یابد، تولیدکنندگان می توانند درجه بالایی از اطمینان را در این فرآیند ایجاد کنند. کل این سیستم - از کنترل مواد خام گرفته تا ساخت اتاق تمیز و استریلیزاسیون معتبر - شامل سیستم تضمین عقیمی است که زیربنای قابلیت اطمینان هر دستگاه از قبل استریل شده است. فلاسک کشت سلولی .

انتخاب فلاسک استریل شده مناسب برای برنامه شما

برای خریدار یا کاربر نهایی، انتخاب مناسب است فلاسک کشت سلولی فراتر از انتخاب سایز است. روش استریلیزاسیون یک عامل کلیدی تعیین کننده کیفیت، ایمنی و عملکرد محصول است. برای اکثریت قریب به اتفاق کاربردهایی که شامل کشت سلولی استاندارد پستانداران است، فلاسک های کشت سلولی تحت تابش گاما انتخاب بی چون و چرای هستند آنها راه حلی ایمن، مؤثر و بدون باقیمانده را ارائه می دهند که آماده استفاده است، جریان کار آزمایشگاهی را ساده می کند و خطر آلودگی در آزمایشگاه را به حداقل می رساند.

فرآیند تصمیم گیری باید شامل بررسی دقیق گواهی تجزیه و تحلیل سازنده (CoA) یا سایر اسناد کیفیت باشد. این سند باید روش استریل‌سازی مورد استفاده را مشخص کند و تأیید کند که محصول برای مطابقت با a تأیید شده است سطح تضمین عقیمی (SAL) of 10^-6 . علاوه بر این، باید نتایجی را برای سایر آزمایش‌های کنترل کیفیت حیاتی، مانند سطح اندوتوکسین . اندوتوکسین ها که لیپوپلی ساکاریدهای دیواره سلولی باکتری های گرم منفی هستند، تب زا هستند و حتی در صورت عدم وجود آلودگی زنده، می توانند اثرات عمیقی بر رفتار سلولی داشته باشند. بنابراین سطح اندوتوکسین پایین برای کار کشت سلولی حساس ضروری است.

برای کاربردهای تخصصی، عوامل دیگری ممکن است وارد عمل شوند. در حالی که نادر است، برخی از پلیمرهای تخصصی یا پوشش های سطحی به صورت پیشرفته استفاده می شوند فلاسک های کشت سلولی ممکن است به اشعه گاما حساس باشد. در چنین مواردی، ممکن است یک جایگزین استریل شده با EtO ارائه شود، و کاربران باید از رسیدگی های لازم، مانند اجازه دادن به هوادهی کافی در صورت عدم انجام توسط سازنده، آگاه باشند. برای آزمایشگاه های متعهد به پایداری و صرفه جویی در هزینه از طریق استفاده مجدد، انتخاب به شیشه محدود می شود فلاسک های کشت سلولی که باید در داخل خانه از طریق اتوکلاو استریل شود، با تمام نیازهای مربوط به کار و اعتبار سنجی. در نهایت، یک انتخاب آگاهانه، بر اساس درک روشنی از روش‌های عقیم‌سازی و پیامدهای آنها، یک جزء حیاتی از کشت سلولی موفق و بدون مشکل است.

عقیم سازی فلاسک های کشت سلولی یک فرآیند پیچیده و حیاتی است که یکپارچگی تحقیقات بیولوژیکی و تولید زیستی را تضمین می کند. در حالی که روش هایی مانند اکسید اتیلن و اتوکلاو دارای ویژگی های خاص خود هستند. تابش گاما به عنوان روش غالب، ایمن ترین و مؤثرترین روش برای استریل کردن نهایی پلی استایرن یکبار مصرف است. فلاسک های کشت سلولی . فرآیند سرد، سازگاری عالی با مواد و قدرت نفوذ بالا، آن را برای تولید یک محصول آماده برای استفاده و استریل ایده آل کرده است.