DD225440A1 - CELL MEDIUM BREED - Google Patents

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DD225440A1 DD26124284A DD26124284A DD225440A1 DD 225440 A1 DD225440 A1 DD 225440A1 DD 26124284 A DD26124284 A DD 26124284A DD 26124284 A DD26124284 A DD 26124284A DD 225440 A1 DD225440 A1 DD 225440A1
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Gottfried Heder
Manfred Wehnert
Annette Doerffel
Suse-Brigitte Savoly
Christel Hornuss
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Adw Ddr
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Zellzuchtmedium, insbesondere zur Anwendung in der praenatalen Diagnostik. Erfindungsgemaess enthaelt dieses Zellzuchtmedium neben ueblichen Bestandteilen ein aus Gehirn von frisch geschlachteten Rindern gewonnenes Praeparat, das neben nicht naeher definierten Komponenten "Fibroblast Growth Factor"-Aktivitaet enthaelt. Dieses Hirnpraeparat entfaltet auf Grund eines Synergismus zwischen "Fibroblast Growth Factor" und den undefinierten Begleitkomponenten, vorzugsweise aus Proteinen bestehend, in einer optimalen Konzentration angewendet, zusammen mit ueblichen Mediumbestandteilen einen anhaltend foerdernden Effekt auf die Vermehrung von Zellen, insbesondere geringer Mengen menschlicher Fruchtwasserzellen in vitro. Durch die Erfindung wird es moeglich, geringe Mengen an menschlichen Fruchtwasserzellen, wie sie ueblicherweise in Fruchtwasserproben anfallen, in einem fuer die praenatale Diagnostik vertretbaren Zeitraum bzw. erforderlichen Umfang ohne groesseren technischen Aufwand zu vermehren.The invention relates to a cell culture medium, in particular for use in prenatal diagnosis. According to the invention, this cell culture medium contains, in addition to usual constituents, a preparation obtained from the brain of freshly slaughtered cattle, which in addition to components which are not further defined contains "fibroblast growth factor" activity. Due to a synergism between "fibroblast growth factor" and the undefined accompanying components, preferably consisting of proteins, used in an optimal concentration, this brain preparation, together with usual medium components, has a sustained promoting effect on the proliferation of cells, in particular small quantities of human amniotic fluid cells in vitro , By means of the invention, it is possible to increase small amounts of human amniotic fluid cells, as are customarily produced in amniotic fluid samples, in a time period which is reasonable for prenatal diagnosis, or to the required extent without major technical outlay.

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Zellzuchtmedium, das neben üblichen Komponenten ein aus Gehirn frisch geschlachteter Rinder gewonnenes Präparat enthalt, wodurch die Vermehrung von Zellen mesodermalen Ursprungs, vor allem menschlicher Fruchtwasserzellen — insbesondere bei geringer Zeileinsaat menge — in vitro anhaltend gefördert wird. So wird es durch die Erfindung möglich, im Rahmen der pränatalen Diagnostik menschliche Fruchtwasserzellen, die zum Zeitpunkt ihrer Entnahmemöglichkeit nur in sehr geringer Menge anfallen, in einem für die diagnostische Routineuntersuchung ausreichenden Umfang bzw. vertretbaren Zeitraum ohne größeren labortechnischen Aufwand und bei Minimalisierung der Gefahr einer Mykoplasmenkontamination durch häufigen Mediumwechsel in vitro zu vermehren.The invention relates to a cell culture medium containing in addition to conventional components obtained from a brain freshly slaughtered cattle preparation, whereby the proliferation of cells of mesodermal origin, especially human amniotic fluid cells - especially at low Zeileinsaat amount - is promoted in vitro persistently. Thus, it is possible by the invention, in the context of prenatal diagnosis human amniotic fluid cells, which are incurred at the time of their Abnahmemöglichkeit only in very small quantities, in a sufficient for the routine diagnostic examination extent or reasonable time without major laboratory effort and minimizing the risk of Multiply mycoplasma contamination by frequent medium changes in vitro.

Die Erfindung ist vorzugsweise für die Humanmedizin — insbesondere für die Humangenetik — geeignet. Sie ist ferner für alle biologischen Arbeitsgebiete von Interesse, wo menschliche oder tierische Zellen vergleichbarer Art unter analogen Voraussetzungen in vitro zur Vermehrung gebracht werden sollen.The invention is preferably suitable for human medicine - in particular for human genetics. It is also of interest for all biological fields of work, where human or animal cells of comparable species are to be propagated under analogous conditions in vitro for propagation.

Charakteristik der bekannten technischen LosungenCharacteristic of the known technical solutions

Bekannt ist die Möglichkeit, sehr geringe Mengen an tierischen und menschlichen Zeilen, wie sie beispielsweise in Fruchtwassemroben im Rahmen der pranataien Diagnostik anfallen, durch übliche Zeilzuchtmedien, denen als wachstumsfördernde Komponente bis zu 203O fötales Käiberserum zugesetzt ist, in vitro zur Vermehrung zu bringen. In bestimmten Fällen, oei denen der Zeitfaktor fur die Erreichung einer für die Weiterverwendung der Zellen geeigneten bzw. erforderlichen Zellmenge — so z. B. für Untersuchungen ;m Rahmen der pränatalen Diagnostik — eine vorrangige Rolle spielt, haben sich weitere Zusätze von Zeilwachstumsfaktoren zum Medium — insbesondere Zusätze von „Fibroblast Growth Factor' in weitgehend aufgereinigter Form (1 ug/ml· ,PORRECO, 3RADSHAW, SARKAR und JONES, Obstetrics and Gynecology 55, 55 (1980)) bzw. in reiner Form (lOOng/ml) (GOSPODAROWICZ, MORAN und OWASHI, J. Cün. Endocrinol.Known is the possibility of very small amounts of animal and human cells, such as those incurred in amniotic fluid samples in the context of pranatal diagnostics, by conventional Zeilzuchtmedien which is added as a growth-promoting component up to 20 3 O fetal Käiberserum in vitro to increase , In certain cases, oei which the time factor for the achievement of a suitable or required for the re-use of the cells amount of cells - such. For examinations ; In the prenatal diagnostic field, other adjuncts of cell growth factors to the medium have been reported, in particular additions of "fibroblast growth factor" in substantially purified form (1 μg / ml, PORRECO, 3RADSHAW, SARKAR and JONES, Obstetrics and Gynecology 55, 55 (1980)) or in pure form (100 μg / ml) (GOSPODAROVICZ, MORAN and OWASHI, J. Cün. Endocrinol.

Metab. 44, 551 1977}) zwar grundsätzlich als erfolgreich erwiesen, jedoch sind hier — wie im letztgenannten Fall besenriebendie zur Vermehrung vorgesehenen Zelleinsaaten relativ hoch (etwa 3000 Zellen pro Petrischale /Scm Durchmesser/), und außerdem ist in den genannten Fällen die Zellkultivierung mit dem technischen Nachteil einer täglich bzw. sehr häufig erforderlichen Mediumerneuerung verbunden.Metab. 44, 551 1977}) have proven to be generally successful, but here - as in the latter case - the cell seeds intended for propagation are relatively high (about 3,000 cells per Petri dish / scm diameter /), and furthermore in the cases mentioned cell cultivation with the technical disadvantage associated with daily or very frequently required medium renewal.

Es ist weiterhin bekannt, daß reiner „Fibroblast Growth Factor" zur Entfaltung seiner vollen zel I wachstumsfördernden Effektivität an Primärkulturen und frühen Passagen menschlicher diploider Zellen (Fibroblasten) — anders als bei transformierten Zellen — auf ein Zusammenwirken mit anderen Biofaktoren angewiesen ist, die ihm üblicherweise partiell aus den Serumzusätzen zum Zellzuchtmedium zur Verfügung stehen 'GOSPODAROWICZ und MORAN, Annual Rev. Biochem. 45, 531 (1976)). Somit wird auch der in den o.g. Fällen erforderliche mehrfache Mediumwechsel !Ergänzung verbrauchter Wirkstoffreserven) erkläroar, mit dessen Häufigkeit — abgesehen vom arbeitstechnischen Nachteil — ;m Fall der Kultivierung menschlicher Fruchtwasserzellen ein infektionsbiologisches Risiko in ganz besonderer Weise zunimmt, das darin besteht, daß eine mit der Mediumerneuerung eventuell verbundene Mykouiasmeninfektion der Fruchtwasserzeilen zu chromosomalen Veränderungen derselben — und damit 2u diagnostischen Fehlentscheidungen — führen kann !SCHNEIDER, STAiMBRIDGE, EPSTEIN, GOLBUS. ABBO-HALSBASCH und RODGERS, Science 184, 477 (1974)).It is further known that pure "fibroblast growth factor" for unfolding its full cell growth promoting activity on primary cultures and early passages of human diploid cells (fibroblasts), unlike transformed cells, relies on interaction with other biofactors that it usually possesses 'GOSPODAROVICZ and MORAN, Annual Rev. Biochem., 451, 531 (1976)) are partially available from the serum additions to the cell culture medium. Thus, the multiple medium change required in the abovementioned cases, addition of consumed active substance reserves, is also explained, with its frequency an infectious biological risk increases m the case of the cultivation of human amniotic fluid cells in a special way, which is that a possibly connected to the medium renewal Mykouiasmeninfektion the amniotic fluid lines to the same chromosomal changes - and 2u, - from the technical disadvantage work Diagnostic Mistakes - Can Lead! SCHNEIDER, STAiMBRIDGE, EPSTEIN, GOLBUS. ABBO-HALSBASCH and RODGERS, Science 184, 477 (1974)).

Gleichfalls mit dem Ziel der Minderung einer Gefahr der Mykoplasmenkontamination — hier allerdings vorzugsweise im. ursächlichen Zusammenhang mit höheren Serumkonzentrationen (15 bis 30%) :rr Medium gesehen — sind für den speziellen Fall der Vermehrung menschlicher Fruchtwasserzeilen in vitro erfolgreiche Untersuchungen zu einer weitgehenden Substituierung von fötalem Kalberserum .m Medium durch 'einen „Fibroblast Growih Factor" in Verbindung mit 9 weiteren Biofaktoren 'vorwiegend Hormone) Gekannt geworden, wooei jedoch aucn hier ein Serumzusatz !fötales Kälberserum; ,-on -:-. zum Medium ment unterschrtten werden <ann 'Cr1ANG. JONES und MASUI. Proc. Nat. Acad. Sei. USA 79, 4795 11982'.'. Auch in diesem FaI! kann jedoch nicht auf häufigere Mediumerneuerungen währena der Zailkultivierung verzichtet werden. Von NORTHOFF (DE-OS 3138597) wird em Verfanren zur Beschleunigung des Wachstums von Fruchtwasser-Zeilkuituren ozw. von menschlichen Fibroblasten bzw. fibrobiastenartlgen Zeilen Geschrieben, in dem die Stabilität von reinem „Fibroblast Growth Factor" — sowie auch seine Löslichkeit — ais kritisch beurteilt wird und ein besserer Effekt einer Zumischung einesAlso with the aim of reducing the risk of mycoplasma contamination - here, however, preferably in the. causative relationship with higher serum concentrations (15 to 30%) : seen in the special case of the propagation of human amniotic fluid lines in vitro successful examinations for a substantial substitution of fetal calf serum .m medium by a "fibroblast growih factor" in conjunction with 9 other biofactors, predominantly hormones) have become known, but here, too, serum supplementation of fetal calf serum;, -on - : -, is to be reduced to medium. " 1 ANG JONES and MASUI Proc. Nat. Acad USA 79, 4795 11982. 'In this case as well, more frequent renewal of the medium during the cultivation of Zail can not be dispensed with. NORTHOFF (DE-OS 3,138,597) claims to accelerate the growth of amniotic fluid lines or of human Written in which the stability of pure "fibroblast growth factor" as well as its solubility is judged critically and a better effect of an admixture of a

- 2 - 261 242- 2 - 261 242

lymphokinreichen Überstandes von mit Concavalin A stimulierten Lymphozyten zu üblichem Zellzuchtmedium zugeschriebenlymphokine-rich supernatant of concavalin A stimulated lymphocytes attributed to conventional cell culture medium

Die angeführte Schwankungsbreite für optimal wirksame Zusätze (2 bis 20VoI.-%) spricht jedoch für chargenabhängige Qualitätsschwankungen, welche für die methodische Standardisierung der Zellkultivierung einen Nachteil bilden. Aus gleicher Sicht erscheint auch die begrenzte Haltbarkeit (3 Monate, 4 bis 6°C) der Zumischung problematisch.However, the stated range of variation for optimally effective additives (2 to 20% by volume) argues for batch-dependent quality fluctuations, which are a disadvantage for the methodical standardization of cell cultivation. From the same point of view, the limited shelf life (3 months, 4 to 6 ° C) of the admixture also appears problematic.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Zellzuchtmedium zu schaffen, das auf Grund seiner neuartigen Zusammensetzung in der Lage ist, geringe Mengen an Zellen mesodermalen Ursprungs, insbesondere menschlicher Fruchtwasserzellen, wie sie im Rahmen der pränatalen Diagnostik in Fruchtwasserproben anfallen, in einem für diesbezügliche zytogenetische bzw. biochemische Routineuntersuchungen vertretbaren Zeitraum (14 bzw. 28 Tage) mit einer dafür geeigneten Zellausbeute und unter Erhaltung wesentlicher biochemischer bzw. zytologischer Parameter in vitro zur Vermehrung zu bringen. Mit dem Einsatz dieses Mediums soll gleichzeitig eine Unterschreitung der sonst hier üblicherweise erforderlichen Häufigkeit des aus verschiedenen Gründen nachteiligen Mediumwechsels während der Zellkultivierung erreicht werden.The object of the invention is to provide a cell culture medium which, due to its novel composition, is capable of producing cytogenetic small amounts of cells of mesodermal origin, in particular human amniotic fluid cells, as obtained in prenatal diagnostics in amniotic fluid samples or routine biochemical studies within a reasonable period of time (14 or 28 days) with a suitable cell yield and while preserving essential biochemical or cytological parameters in vitro to increase their reproduction. At the same time, the use of this medium is intended to achieve a shortfall of the otherwise normally required frequency of the medium change, which is disadvantageous for various reasons, during cell cultivation.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zellzuchtmedium mit besonderen Vorteilen für die in vitro-Vermehrung von Zellen mesodermalen Ursprungs, insbesondere menschlicher Fruchtwasserzellen im Rahmen der pränatalen Diagnostik zu schaffen, wodurch sich die herkömmliche diesbezügliche Zellkultivationstechnik verbessern läßt.The invention has for its object to provide a cell culture medium with particular advantages for the in vitro propagation of cells of mesodermal origin, in particular human amniotic fluid cells in the context of prenatal diagnosis, which can be the conventional cell culture technique in this respect improve.

Die Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß aus frischen, unmittelbar nach der Entnahme mechanisch gereinigten und eingefrosteten Gehirnen geschlachteter Rinder in Anlehnung an das von GOSPODAROWICZ, BIALECKI und GREENBURG (J.The object was achieved in that slaughtered cattle were freshly slaughtered from fresh, mechanically cleaned and frosted brains immediately after removal, in accordance with that of GOSPODAROWICZ, BIALECKI and GREENBURG (J.

Biol. Chem. 253, 3736 (1978)) beschriebene Vorgehen durch Auftauen, Homogenisation und stufenweise Ammoniumsulfatfällung sowie durch Lyophilisation der die biologische Aktivität enthaltenden Fällungsstufe eine Proteinpräparation gewonnen wurde, die neben „Fibroblast Growth Factor"-Aktivität noch andere, nicht näher definierte Komponenten enthält, welche die zellwachstumsfördernde Potenz von „Fibroblast Growth Factor" im serumhaltigen Zellzuchtmedium im Sinne einer anhaltenden Wirksamkeit unterstützen.Biol. Chem. 253, 3736 (1978)) described method by thawing, homogenization and stepwise ammonium sulfate precipitation and by lyophilization of the biological activity-containing precipitation step, a protein preparation was obtained, in addition to "fibroblast growth factor" activity other unspecified components which support the cell growth-promoting potency of "fibroblast growth factor" in the serum-containing cell culture medium in the sense of a lasting efficacy.

Diese Hirnpräparation wird als gebrauchsfertige Zumischung zu üblichen Zellzuchtmedien zubereitet.This brain preparation is prepared as a ready-to-use admixture with conventional cell culture media.

Es wird gesichert, daß der gesamte Präparationsgang unter keimfreien Bedingungen verläuft und auch bei der Zubereitung der Zumischung sterile Arbeitsbedingungen eingehalten werden. Bei der Vorbereitung der mit dem Präparat zu supplementierenden Zellzuchtmedien und bei der Zumischung des Hirntrockenpräparates sind die in der Zellzucht üblichen Entkeimungsverfahren bzw. Sterilbedingungen einzuhalten.It is ensured that the entire preparation course proceeds under germ-free conditions and sterile working conditions are maintained even when preparing the admixture. In the preparation of the cell culture media to be supplemented with the preparation and in the admixture of the brain dry preparation, the usual sterilization methods or sterile conditions in cell cultivation must be observed.

Die Bedeutung der Erfindung ergibt sich daraus, daß die in besonderem Maße anhaltende Förderung des zellwachstumsstimulierenden Zusammenwirkens zwischen „Fibroblast Growth Factor" und Serumfaktoren, die von natürlichen Begleitkomponenten des „Fibroblast Growth Factors" ausgeht, wie sie im beschriebenen Hirnpräparat vorliegen, erfindungsgemäß in der Weise genutzt wird, daß durch Zumischung dieses Hirnpräparates (Trockenpräparat) in einer Optimalkonzentration (ΙΟΟμ-g/ml) zu einem üblichen Zellzuchtmedium (z. B. EAGLE-Zellzuchtmedium /MEM/), das 1O0O (v/v) fötales Kälberserum enthält, ein neuartig zusammengesetztes Zellzuchtmedium entsteht, mit dem eine den Anforderungen der pränatalen zytogenetischen und biochemischen Diagnostik in verbesserter Weise gerecht werdende Vermehrung menschlicher Fruchtwasserzellen ermöglicht wird, wobei vor allem die sonst erforderliche Häufigkeit einer nachteiligen Mediumerneuerung unterschritten werden kann.'The significance of the invention results from the fact that the promotion of the cell growth-stimulating interaction between "fibroblast growth factor" and serum factors, which originates from natural accompanying components of the "fibroblast growth factor", which are present in the brain preparation described above, continues in the manner according to the invention is used by mixing this brain preparation (dry preparation) in an optimal concentration (ΙΟΟμ-g / ml) to a conventional cell culture medium (eg., EAGLE cell culture medium / MEM /) containing 1O 0 O (v / v) fetal calf serum , a novel composite cell culture medium is formed, with the one of the requirements of prenatal cytogenetic and biochemical diagnostics in an improved way fair increase in human amniotic fluid cells is made possible, especially the otherwise required frequency of adverse medium renewal can be undershot.

Die Erfindung wird an nachfolgenden Ausführungsbeispielen erläutert:The invention will be explained with reference to the following embodiments:

Beispiel 1: Gewinnung des zellvermehrungsfördernden HirnpräparatesExample 1: Obtaining the cell replication-promoting brain preparation

In Anlehnung an das von GOSPODAROWICZ, BIALECKI und GREENBURG (J. Biol. Chem. 253, 3736 (1978)) beschriebene Vorgehen werden schlachtwarm entnommene Rindergehirne in eisgekühlter isotoner phosphatgepufferter Kochsalzlösung mechanisch von Blutgefäßen bzw. größeren Blutgerinseln befreit und in flüssigem Stickstoff eingefrostet. Nach Auftauen erfolgt bei pH 4,5 in einer 0,15M (NH4)2SO4-Lösung eine Homogenisation der Gehirne. Nach 2stündigem Rühren und anschließender Zentrifugation (23000g, 45 Min.) wird der gewonnene Überstand mit 1 N NaOH auf pH 6,5 bis 7,0 eingestellt und einer (NH4)2SO4-Fällung (1,66M) unterworfen. Nach Zentrifugation wird der nunmehr erhaltene Überstand einer weiteren (NH4)2SO4-Fällung (3,56M) unterworfen. Das aus anschließender Zentrifugation resultierende Sediment wird in destilliertem Wasser aufgenommen und einer Entsalzungsdialyse gegen destilliertes Wasser unterworfen. Nach Abzentrifugation des dabei entstehenden Sediments wird der klare Zentrifugationsüberstand lyophilisiert. Alle Arbeitsgänge werden bei 4°C durchgeführt.Following the procedure described by GOSPODAROWICZ, BIALECKI and GREENBURG (J. Biol. Chem. 253, 3736 (1978)), slaughtered cattle brains in ice-cold isotonic phosphate-buffered saline are mechanically freed from blood vessels or larger blood clots and frozen in liquid nitrogen. After thawing, homogenization of the brains is carried out at pH 4.5 in a 0.15M (NH 4 ) 2 SO 4 solution. After 2 hours of stirring and subsequent centrifugation (23000g, 45 min.), The recovered supernatant is adjusted to pH 6.5 to 7.0 with 1 N NaOH and subjected to (NH 4 ) 2 SO 4 precipitation (1.66 M). After centrifugation, the supernatant now obtained is subjected to a further (NH 4 ) 2 SO 4 precipitation (3.56M). The sediment resulting from subsequent centrifugation is taken up in distilled water and subjected to desalting dialysis against distilled water. After centrifugation of the resulting sediment, the clear centrifugation supernatant is lyophilized. All operations are carried out at 4 ° C.

Die auf solche Weise gewonnene proteinhaltige Präparation besitzt neben „Fibroblast Growth Factor"-Aktivität noch andere nicht näher bekannte Komponenten, welche das zellwachstumsfördernde Zusammenwirken von „Fibroblast Growth Factor" und Serumkomponenten in einer Weise fördern, woraus sich eine bisher noch nicht bekannte lang anhaltende Effektivität dieses Zeilwachstumsfaktors („Fibroblast Growth Factor") ergibt, die im gegebenen Fall— Kultivierung von Zellen mesodermalen Ursprungs, insbesondere menschlicher Fruchtwasserzellen — eine Verringerung der sonst erforderlichen häufigeren Mediumerneuerungen während der Zellkultivierung möglich macht.The proteinaceous preparation obtained in this way possesses, in addition to "fibroblast growth factor" activity, other unspecified components which promote the cell growth-promoting interaction of "fibroblast growth factor" and serum components in a manner which results in a hitherto unknown long-lasting effectiveness This growth factor ("Fibroblast Growth Factor"), which makes it possible in the given case-cultivation of cells of mesodermal origin, in particular human amniotic fluid cells - a reduction of the otherwise required frequent medium renewal during cell culture.

Beispiel 2: Zubereitung der Mediumzumischung bzw. des Mediums zur Kultivierung menschlicher FruchtwasserzellenExample 2: Preparation of the medium admixture or of the medium for cultivating human amniotic fluid cells

Das nach Ausführungsbeispiel 1 gewonnene Hirn-Trockenpräparat wird in wenig destilliertem Wasser gelöst. Nach Ermittlung des Proteingehaltes dieser Lösung (Proteinbestimmungsmethode nach LOWRY) wird dieser durch weiteren Zusatz von destilliertem Wasser so eingestellt, daß eine leicht handhabbare Dosierung der zur Lyophilisierung in Ampullen vorgesehenen Proteinmenge möglich wird. Sie wird zweckmäßigerweise so bemessen, daß bei einmaliger Zumischung des Inhaltes einer Ampulle zu einer zuvor zum sofortigen Gebrauch bereiteten Standardmenge an einem zur Supplementierung vorgesehenen Zellzuchtmedium (z. B. 11, 10% (v/v) fötales Kälberserum enthaltend) die optimale Konzentration an Hirn-präparat (ΙΟΟμ,/ml) im gebrauchsfertigen Medium gewährleistet ist.The brain dry preparation obtained according to Example 1 is dissolved in a little distilled water. After determining the protein content of this solution (protein determination method LOWRY) this is adjusted by further addition of distilled water so that an easily manageable dosage of the provided for lyophilization in ampoules of protein amount is possible. It is expediently so dimensioned that with a single admixing of the contents of an ampoule with a standard amount previously prepared for immediate use in a cell culture medium intended for supplementation (eg containing 11, 10% (v / v) fetal calf serum) the optimal concentration Brain preparation (ΙΟΟμ, / ml) is ensured in the ready medium.

In unter Stickstoff eingeschmolzenen Ampullen bleibt bei einer Lagerung bei -20°C die biologische Aktivität bezüglich der Zellvermehrung im Hirntrockenpräparat für mindestens 2 Jahre erhalten.In ampoules sealed under nitrogen, when stored at -20 ° C., the biological activity for cell proliferation in the brain-dried preparation is maintained for at least 2 years.

- 3 - 261 242 1- 3 - 261 242 1

Beispiel 3: Nachweis des Einflusses des Hirnpräparates auf die Vermehrung menschlicher FruchtwasserzellenExample 3: Demonstration of the influence of the brain preparation on the proliferation of human amniotic fluid cells

In einerau ch für Primärkulturen repräsentativen Versuchsanordnung werden unter Anwendung der in der Zellzüchtung üblichen Arbeitstechniken menschliche Fruchtwasserzellen der 2. bis 9. Subkultur in einer Einsaatdichte von 500 Zellen pro Petrischale (Durchmesser: 6cm) zur Vermehrung angesetzt. Das dabei verwendete Medium enthält als Basalmedium handelsübliches EAGLE- (MEM)-Zellzuchtmedium mit 0,5% (w/v) Laktalbuminhydrolysat, dem unterschiedliche Mengen an fötalem Kälberserum und dem beschriebenen Hirntrockenpräparat zugesetzt wurden. Bei einmaligem Mediumwechsel am 7.Tag nach Versuchsbeginn erfolgte am 14. Versuchstag die Auswertung der Versuchsansätze (Tabelle 1 und 2).In an experimental setup representative of primary cultures, human amniotic fluid cells of the second to ninth subcultures are seeded at a seeding density of 500 cells per petri dish (diameter: 6 cm) for multiplication using the usual techniques of cell culture. The medium used contains as a basal medium commercial EAGLE (MEM) cell culture medium with 0.5% (w / v) lactalbumin hydrolyzate, to which different amounts of fetal calf serum and the described brain solid preparation were added. With a single change of medium on the 7th day after the beginning of the test, the evaluation of the experimental batches took place on the 14th day of the experiment (Table 1 and 2).

Tabelle 1: Die Wirksamkeit unterschiedlicher Mengen an Hirntrockenpräparat in einem aus Basalmedium +10% fötalem Kälberserum bestehenden Zellzuchtmedium auf die Kultivierung menschlicher FruchtwasserzellenTable 1: The efficacy of varying amounts of brain dry preparation in a cell culture medium consisting of basal medium + 10% fetal calf serum on the cultivation of human amniotic fluid cells

Zusatzan Hirn- Am 14. Versuchstag ermittelteAdditional to Brain On the 14th day of testing

trockenpräparat Zellzahl pro Petrischale Relative Platingdry preparation Cell count per Petri dish Relative plating

(/xg/ml) Efficiency (%)(/ xg / ml) Efficiency (%)

0 33800± 29100 14,8 ±18,70 33800 ± 29100 14.8 ± 18.7

50 55 600 ± 50 000 81,0 ±14,450 55 600 ± 50 000 81.0 ± 14.4

100 180000± 103000 100,0±0100 180000 ± 103000 100.0 ± 0

200 83 800+ 44 600 59,2 ± 22,2200 83 800+ 44 600 59.2 ± 22.2

500 112 500 ± 58 600 27,0 ±19,6500 112 500 ± 58 600 27.0 ± 19.6

1000 — 0,75 ±1,51000 - 0.75 ± 1.5

Tabelle 2: Einfluß unterschiedlicher Mengen an fötalem Kälberserum in Gegenwart von Hirntrockenpräparat (Optimalkonzentration) auf die Plating Efficiency bei der Kultivierung menschlicher Fruchtwasserzellen Serumkonzentration im Konzentration an Plating EfficiencyTable 2: Influence of different amounts of fetal calf serum in the presence of brain dry preparation (optimal concentration) on the plating efficiency in the cultivation of human amniotic fluid cells Serum concentration in the concentration of plating efficiency

Medium/% (v/v)/ Hirntrockenpräparat (%)Medium /% (v / v) / brain-dried preparation (%)

(/ig/ml)(/ Ig / ml)

20 0 5,1x0,920 0 5,1x0,9

0 100 00 100 0

5 100 6,8 ±: 1,15 100 6.8 ±: 1.1

10 100 9,2 + 0,710 100 9.2 + 0.7

15 100 10,4 + 0,615 100 10.4 + 0.6

20 100 11,0 + 0,920 100 11.0 + 0.9

Wie aus den Tabellen 1 und 2 hervorgeht, bestehen bezüglich der Anheftung der Zellen (Relative Plating Efficiency) als auch der Zunahme der Zellvermehrung optimale Bedingungen, wenn dem Basalmedium 10% fötales Kälberserum und 100/ag/ml an Hirntrockenpräparat zugesetzt sind. Unter diesen Bedingungen ist beispielsweise durch das Hirnpräparat eine etwa 5,4fache Erhöhung der Zellausbeute erreichbar, womit diese Methode den Anforderungen der pränatalen Diagnostik — bei gleichzeitigen Vorteilen bezüglich der Mediumwechselhäufigkeit — gerecht wird. Ohne Serumzusatz zum Medium ist die Hirnpräparation unwirksam, allerdings kann bei ihrem Einsatz die Menge an fötalem Kälberserum im Medium, die bei üblichen Methoden 20% beträgt, um 50% gesenkt werden (Tabelle 2).As shown in Tables 1 and 2, when the cells are attached to the basal medium with 10% fetal calf serum and 100 μg / ml of the brain dry preparation, the conditions of relative plating efficiency and increase of cell proliferation are optimal. Under these conditions, for example, by the brain preparation, an approximately 5.4-fold increase in cell yield can be achieved, so this method meets the requirements of prenatal diagnosis - with simultaneous advantages in terms of medium exchange frequency - justice. Without adding serum to the medium, the brain preparation is ineffective, however, when used, the amount of fetal calf serum in the medium, which is 20% by conventional methods, can be reduced by 50% (Table 2).

Unter Zugrundelegung vergleichbarer Literaturangaben (GOS-PODAROWICZ, MORAN und OWASHI, J. Clin. Endocrinol.On the basis of comparable references (GOS-PODAROWICZ, MORAN and OWASHI, J. Clin. Endocrinol.

Metab. 44,651 (1977)) ist die mit dem hier beschriebenen Medium erziel bare Vermehrungsrate menschlicher Fruchtwasserzellen auch der Wirkung eines Mediums — bestehend aus modifiziertem EAGLE-Medium nach DULBECCO (DME) und 20% (v/v) fötalem Kälberserum — überlegen.Metab. 44,651 (1977)), the reproduction rate of human amniotic fluid cells achievable with the medium described here is also superior to the action of a medium consisting of modified EAGLE medium according to DULBECCO (DME) and 20% (v / v) fetal calf serum.

Im Fruchtwasser kommen im wesentlichen drei morphologisch unterscheidbare Zelltypen (fibrobiastoide und epitheloide Zellen sowie „Fruchtwasser "-ZeI I en) vor. Wie Tabelle 3 zeigt, wirkt sich das hier beschriebene Medium positiv auf das Wachstum aller drei Zelltypen aus.In the amniotic fluid there are essentially three morphologically distinguishable cell types (fibrobiastoid and epitheloid cells as well as "amniotic fluid" cells) As shown in Table 3, the medium described here has a positive effect on the growth of all three cell types.

Tabelle 3: Die Wirkung von Hirnpräparatzusätzen zum Zellzuchtmedium (Basalmedium +10% fötales Kälberserum) auf die Plating Efficiency verschiedener morphologischer Zelltypen bei der Kultivierung menschlicher FruchtwasserzellenTable 3: The effect of brain preparations to cell culture medium (basal medium + 10% fetal calf serum) on the plating efficiency of various morphological cell types in the cultivation of human amniotic fluid cells

Zelltyp Plating Efficiency (%)Cell Type Plating Efficiency (%)

in Gegenwart von bei Abwesenheit vonin the presence of in the absence of

Hirntrockenpräparat HirntrockenpräparatHirntrockenpräparat Hirntrockenpräparat

(100Aig/ml)(100Aig / ml)

Fibroblastoider 25,5 ±1,0 16,3+1,0Fibroblastoid 25.5 ± 1.0 16.3 + 1.0

Fruchtwasserzelltyp 8,4 + 0,5 3,2 ± 0,6Amniotic fluid cell type 8,4 + 0,5 3,2 ± 0,6

EpitheloiderTyp 4,4 ±0,6 0Epithelioid type 4.4 ± 0.6 0

Bei Anwendung des hier beschriebenen Mediums, d. h. unter dem Einfluß des Hirnpräparates, werden für die biochemische pränatale Diagnostik wichtige Parameter der Fruchtwasserzellen, wie z. B. die Aktivitäten der Enzyme a-Galaktosidase, ß-Galaktosidase, β-Glukoronidase und Arylsulfatase A nicht beeinflußt.When using the medium described here, ie under the influence of the brain preparation, are important parameters of the amniotic fluid cells, such as, for example, for biochemical prenatal diagnosis. B. the activities of the enzymes α-galactosidase, ß- galactosidase, β-glucuronidase and arylsulfatase A are not affected.

Claims (3)

-1- 261 242 1-1- 261 242 1 Erfindungsansprüche:Invention claims: 1. Zellzuchtmedium, dadurch gekennzeichnet, daß es aus EAGLE-(MEM)-Zellzuchtmedium und 0,5% (w/v) Laktalbuminhydrolysat besteht, dem 10% (v/v) fötales Kälberserum zugesetzt sind und weiterhin ΙΟΟμ/ml eines proteinhaltigen Trockenpräparates aus Rindergehirn, gewonnen unter sterilen Arbeitsbedingungen durchCell culture medium, characterized in that it consists of EAGLE (MEM) cell culture medium and 0.5% (w / v) lactalbumin hydrolyzate to which 10% (v / v) fetal calf serum has been added and further ΙΟΟμ / ml of a proteinaceous dry preparation from bovine brain, obtained under sterile working conditions a) mechanische Entfernung größerer Blutgefäße und Blutgerinsel aus schlachtwarmen Rindergehirnen in eiskalter isotoner phosphatgepufferter Kochsalzlösung, Einfrosten des Hirngewebes durch Einbringen in flüssigen Stickstoff, Auftauen und Homogenisierung in einer 0,15 M (NH4)2SO4-Lösung bei pH 4,5, zweistündiges Rühren und darauf folgende Zentrifugation,a) mechanical removal of larger blood vessels and blood clots from slaughter-warm cattle brains in ice-cold isotonic phosphate-buffered saline, germination of the brain tissue by placing in liquid nitrogen, thawing and homogenization in a 0.15 M (NH 4 ) 2 SO 4 solution at pH 4.5, two hours of stirring and subsequent centrifugation, b) eine (NH4J2SO4-FaIlUrIg des Zentrifugationsüberstandes bei pH 6,5 bis 7,0 und erneute Zentrifugation,b) a (NH 4 J 2 SO 4 -FiIlUrIg centrifugation supernatant at pH 6.5 to 7.0 and re-centrifugation, c) eine weitere (NH4)2SO4-Fällung des Überstandes und weitere Zentrifugation,c) a further (NH 4 ) 2 SO 4 precipitation of the supernatant and further centrifugation, d) Aufnahme des Sediments der letztgenannten Zentrifugation in destilliertem Wasser, eine Entsalzungsdialyse dieser Lösung gegen destilliertes Wasser, Abzentrifugation des dabei entstehenden Sediments und Lyophilisation des klaren Zentrifugationsüberstandesd) recording the sediment of the latter centrifugation in distilled water, a desalting dialysis of this solution against distilled water, centrifugation of the resulting sediment and lyophilization of the clear Zentrifugationsüberstandes vor der jeweiligen Anwendung unter sterilen Arbeitsbedingungen frisch zu gemischt werden.to be mixed freshly before use under sterile working conditions. 2. Zellzuchtmedium nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß es bei Anwendung üblicher zeilzüchterischer Arbeitsmethoden geringe Mengen an Zellen mesodermalen Ursprungs bei Unterschreitung der üblicherweise erforderlichen Häufigkeit der Mediumerneuerung zur Vermehrung bringt.2. cell culture medium according to item 1, characterized in that it brings low amounts of cells of mesodermal origin when it falls below the usually required frequency of medium renewal for multiplication when using conventional zeilzüchterischer working methods. 3. Zellzuchtmedium nach Punkt 1 und 2 zur Anwendung in der pränatalen Diagnostik, dadurch gekennzeichnet, daß es geringe Mengen an menschlichen Fruchtwasserzellen, wie sie im Rahmen der pränatalen Diagnostik in Fruchtwasserproben anfallen, in einem für die pränatale Diagnostik vertretbaren Zeitraum von 14 bis 28 Tagen bis zu einer für genetische Routineuntersuchungen ausreichenden Zellzahl — etwa 104 bis 106 Zellen — bei Auswirkung auf alle im Fruchtwasser vorkommenden Zelltypen ohne Beeinträchtigung wichtiger zellbiochemischer Enzymparameter sowie bei Unterschreitung der üblicherweise erforderlichen Häufigkeit der Mediumserneuerung zur Vermehrung bringt.3. cell culture medium according to item 1 and 2 for use in prenatal diagnosis, characterized in that it contains small amounts of human amniotic fluid cells, as obtained in prenatal diagnostics in amniotic fluid samples, in a prenatal for the period of 14 to 28 days up to a sufficient number of cells for routine genetic examinations - approximately 10 4 to 10 6 cells - brings about an increase in all the amniotic fluid in the amniotic fluid, without adversely affecting important cell biochemical enzyme parameters and undercutting the usually required frequency of medium renewal.
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