Soluciones de microscopía para cultivo celular

Los estudios de cultivos celulares son importantes en muchas áreas de investigación: desde el campo de la biología celular, la farmacia y la biotecnología hasta la citoterapia y la medicina regenerativa. El cultivo celular, también llamado cultivo tisular, trata del crecimiento de células en medios de cultivo fuera del organismo en un entorno artificial (in vitro). Engloba el cultivo de células adheridas, células en suspensión, células primarias, células madre, bacterias, hongos o células vegetales. A las tres últimas se las denomina a veces de forma más precisa cultivo microbiano, cultivo fúngico o cultivo de tejidos vegetales, respectivamente.

Los organismos modelo y las líneas celulares inmortalizadas se utilizan a menudo para estudiar la biología de las células o los tejidos. Estas líneas celulares se cultivan en recipientes especiales como placas de Petri, matraces o placas multipocillo. Los medios de cultivo que contienen nutrientes y suplementos opcionales proporcionan las condiciones necesarias para un crecimiento celular optimizado. Para reproducir lo mejor posible las condiciones in vivo, se debe utilizar una temperatura, una humedad y un nivel de CO₂ y O₂ determinados en función del tipo de célula. La mayoría de las líneas celulares de mamíferos se cultivan en una incubadora a 37 °C y una atmósfera con un nivel de CO₂ del 5 %.

Los laboratorios de cultivos celulares utilizan microscopios a diario para examinar el crecimiento o la proliferación celular, así como la vitalidad de las células. Esto incluye comprobar el nivel de confluencia celular, si la morfología de las células tiene un aspecto normal, si existe contaminación y cuándo hay que cambiar el medio de cultivo. Habitualmente, estas tareas requieren microscopía con contraste de fase y un aumento de entre 50x y 200x. Es importante actuar con rapidez para minimizar el tiempo que pasan las muestras fuera de la incubadora. Por lo tanto, los microscopios para cultivos celulares deben ser compactos para que quepan dentro de una cámara de flujo laminar o en una mesa de laboratorio cerca de la incubadora. Los microscopios sencillos y fáciles de usar permiten obtener resultados rápidos y minimizar el estrés para las células. Una vez que las células alcanzan un determinado nivel de confluencia, se han de transferir. Antes de transferirlas a un nuevo recipiente de cultivo, utilice un contador celular o una cámara de recuento, como la cámara Makler, para determinar el número de células y, a continuación, calcule un factor de dilución adecuado. Resulta esencial emplear buenas prácticas para el cultivo celular, ya que proporciona la base para obtener resultados significativos y reproducibles en su investigación.

En los laboratorios de cultivos celulares se realizan muchos otros procedimientos de microscopía. Los ensayos típicos incluyen pruebas de cicatrización o escarificación, pruebas live-dead y pruebas de translocación o transwell. Además del contraste de fase y la observación de campo claro, a menudo se utiliza la fluorescencia, que se está convirtiendo en norma de uso. Las proteínas de las células o los tejidos pueden marcarse con marcadores de inmunofluorescencia. Varios fluoróforos, como DAPI, Hoechst, GFP, Alexa 488, RFP, Texas Red y Cy3, permiten diferenciar y localizar las señales mediante microscopía de fluorescencia multicanal.

Por otra parte, las células vivas pueden transfectarse (mediante transfección vírica o no vírica) con ADN o ARN exógeno para expresar, por ejemplo, proteínas fluorescentes. Este proceso puede ser bastante tedioso si lo que se necesita es una transfección estable, por lo que la microscopía de fluorescencia resulta muy útil en este caso. El nivel de expresión y la eficiencia de la transfección son indicadores clave durante este procedimiento. La mejor forma de conseguir una visualización y captura de imágenes de fluorescencia delicadas es mediante diodos emisores de luz (LED). De esta forma, los efectos fototóxicos derivados de la luz ultravioleta (UV) no deseada se reducen en comparación con otras fuentes de iluminación de fluorescencia, como las lámparas de vapor de mercurio. Además, los LED ofrecen una vida útil significativamente mayor y no precisan mantenimiento.