آزمون چسبندگی سلولی چیست؟

آزمون چسبندگی سلولی (Cell Adhesion Assay) برای سنجش توانایی سلول‌ها در اتصال به سطوح مختلف یا به یکدیگر انجام می شود. در تست چسبندگی سلولی، سلول‌ها روی بستری پوشیده از پروتئین‌های ماتریکس خارج‌سلولی (مانند فیبرونکتین، کلاژن یا لامینین) کشت می‌شوند و پس از گذشت زمان مشخص، سلول‌های غیرمتصل شسته و سلول‌های باقی‌مانده با رنگ‌آمیزی کریستال ویوله، شمارش میکروسکوپی یا سنجش جذب نوری اندازه‌گیری می‌شوند.

جهت دریافت خدمات و مشاوره رایگان با نیکوفامد تماس بگیرید.

روش انجام آزمون چسبندگی سلولی

آماده‌سازی سطح

 سطح چاهک‌ها با پروتئین‌های ماتریکس (مانند فیبرونکتین یا کلاژن) پوشانده می‌شود تا جایگاه‌های اتصال مناسب برای گیرنده‌های سلولی فراهم شود. معمولاً محلول روی سطح پخش و برای مدت کوتاهی انکوبه می‌شود تا به‌خوبی به کف بچسبد.

بلوک‌کردن

 پس از پوشش، سطح با محلول پروتئینی ملایم مثل BSA مسدود می‌شود تا نقاط خالیِ چسبنده پر و اتصال‌های غیرخاص کاهش یابد. این کار باعث می‌شود تفاوت بین گروه‌ها ناشی از چسبندگی واقعی باشد، نه جذب تصادفی.

آماده‌سازی سلول‌ها

 سلول‌ها به‌آرامی از ظرف کشت جدا و به سوسپانسیون یکنواخت تبدیل می‌شوند تا کلاستر تشکیل نشود. سپس در محیط کم‌سرم یا بدون سرم نگهداری می‌شوند تا اثر فاکتورهای سرمی بر چسبندگی حداقل شود.

بذرگذاری یکنواخت

 تعداد برابری از سلول‌ها به هر چاهک افزوده می‌شود تا مقایسه بین نمونه‌ها معتبر بماند. مخلوط‌کردن ملایم پیش از افزودن به کاهش ته‌نشینی ناهمگون کمک می‌کند.

انکوباسیون کوتاه

 پلیت برای مدت زمان ثابت (معمولاً کوتاه) در انکوباتور قرار می‌گیرد تا سلول‌ها فرصت اتصال اولیه پیدا کنند. ثابت نگه‌داشتن زمان، دما و گاز CO₂ برای کاهش نوسان نتایج ضروری است.

شست‌وشوی ملایم

 با چند بار شست‌وشوی آرام، سلول‌های غیرمتصل برداشته می‌شوند و سلول‌های واقعاً چسبیده باقی می‌مانند. اعمال نیروی یکنواخت و پرهیز از جریان شدید از کنده شدن سلول‌های متصل جلوگیری می‌کند.

اندازه‌گیری

 مقدار سلول‌های چسبیده با یکی از روش‌های ساده سنجیده می‌شود؛ برای مثال رنگ‌آمیزی (خواندن جذب نوری)، فلورسانس سلول‌های زنده یا شمارش تصویری. انتخاب روش به دسترسی تجهیزات و نیاز به سنجش زنده یا ثابت بستگی دارد.

کنترل‌ها

 چاهک بدون پوشش به‌عنوان کنترل منفی و چاهک با پوشش قوی یا پلی–D–لیزین به‌عنوان کنترل مثبت در نظر گرفته می‌شود. وجود این کنترل‌ها تفسیر داده‌ها و تشخیص مشکلات اجرایی را آسان می‌کند.

تحلیل سریع

 سیگنال پس‌زمینه (بلنک) کسر و نتایج نسبت به کنترل مثبت نرمال می‌شود تا درصد چسبندگی به‌دست آید. این نرمال‌سازی مقایسه بین آزمایش‌های مختلف را قابل‌اتکاتر می‌کند.

برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با آزمون زیست سازگاری کلیک کنید.

دلایل ایجاد چسبندگی سلولی

قفل و کلید زیستی

 روی سطح سلول‌ها و سطوح اطراف، پروتئین‌هایی وجود دارد که مثل قفل و کلید به هم می‌چسبند؛ وقتی این جفت‌ها جور باشند، اتصال شکل می‌گیرد.

کلسیم و منیزیم

 وجود یون‌های کلسیم و منیزیم به «چفت شدن» بهتر این مولکول‌ها کمک می‌کند؛ کمبودشان چسبندگی را ضعیف می‌کند.

کیفیت بستر

 نوع و پوشش سطح زیرِ سلول (مثلاً پروتئین‌های ماتریکس مثل فیبرونکتین یا کلاژن)، زبری/صافی و میزان آب‌دوستی آن تعیین می‌کند سلول چقدر راحت می‌چسبد.

سلامت و وضعیت خود سلول

 سلامت، مرحله رشد، و فعال یا غیرفعال بودن مسیرهای داخلیِ سلول روی تمایل به چسبیدن اثر می‌گذارد. سلول‌های آماده رشد معمولاً بهتر می‌چسبند.

پیام‌رسان‌ها و محیط اطراف

 عوامل محلول مثل سیتوکین‌ها یا فاکتورهای رشد، و شرایط ساده‌ای مانند pH و دما، می‌توانند چسبندگی را زیاد یا کم کنند.

نیرو و حرکت

 فشار ملایم یا کشش مناسب گاهی اتصال را پایدارتر می‌کند، اما نیروی زیاد (مثل شست‌وشوی خشن یا جریان تند) می‌تواند سلول‌های چسبیده را جدا کند.

تراکم جایگاه‌های اتصال

 هرچه تعداد نقاط قابل اتصال روی سطح بیشتر باشد (مثلاً پوشش پروتئینی غلیظ‌تر)، احتمال و میزان چسبندگی بالا می‌رود.

چسبندگی سلولی نتیجه هماهنگی جفت‌وشدن مولکول‌ها، یون‌ها، ویژگی‌های سطح، حال‌وهوای سلول و شرایط محیط و نیروها است.

اهمیت تست چسبندگی سلولی

تست چسبندگی سلولی یکی از ابزارهای کلیدی در حوزه سلولی و مولکولی است که به منظور بررسی تعاملات بیولوژیکی مواد با سلول‌ها طراحی شده است. این آزمون به طور تخصصی، اهمیت خود را در ارزیابی اولیه زیست‌سازگاری مواد پزشکی، بیومواد و سطوح مهندسی‌شده نشان می‌دهد. چسبندگی سلولی، به عنوان یک فرآیند بنیادی، نقش تعیین‌کننده‌ای در بسیاری از عملکردهای حیاتی سلول‌ها از جمله تمایز، تکثیر، بقا، و انتقال سیگنال‌های بیوشیمیایی دارد. در حقیقت، توانایی یک ماده برای تسهیل چسبندگی سلولی، اولین شاخص کلیدی در ارزیابی تعامل موفقیت‌آمیز بین ماده و سیستم زیستی است.

اهمیت این تست در شناسایی رفتار مواد در محیط زیستی به ویژه در بافت‌های زنده نهفته است. برای مثال، در طراحی ایمپلنت‌ها، موادی که نتوانند چسبندگی مناسبی با سلول‌های هدف (مانند استئوبلاست‌ها در ایمپلنت‌های استخوانی) برقرار کنند، نه تنها منجر به عدم یکپارچگی زیستی می‌شوند، بلکه می‌توانند واکنش‌های نامطلوب نظیر التهاب یا فیبروز را تحریک کنند. از این رو، تست چسبندگی سلولی به عنوان یک شاخص اولیه برای غربالگری مواد قبل از آزمایش‌های درون‌تنی (in vivo) ضروری است.

در سطح تخصصی‌تر، این تست امکان ارزیابی اثرات سطحی مواد، از جمله ترکیب شیمیایی، انرژی سطحی، و توپوگرافی را بر رفتار سلول‌ها فراهم می‌کند. موادی با سطح نامناسب ممکن است موجب اختلال در تشکیل نقاط اتصال سلولی (focal adhesions) شوند که این امر به طور مستقیم بر سازوکارهای سیگنال‌دهی و رفتار سلولی اثر می‌گذارد. همچنین، این آزمون به طور غیرمستقیم پتانسیل مواد را برای تسهیل فرآیندهای پیچیده‌تر نظیر تشکیل ماتریکس خارج سلولی و یکپارچگی بافتی ارزیابی می‌کند.

بنابراین، تست چسبندگی سلولی نه تنها به عنوان معیاری برای ارزیابی زیست‌سازگاری عمل می‌کند، بلکه ابزاری ارزشمند برای بهینه‌سازی طراحی مواد جدید با قابلیت بهبود تعاملات زیستی است. این موضوع به ویژه در مهندسی بافت و پزشکی بازساختی، که نیازمند مواد پیشرفته با ویژگی‌های خاص هستند، از اهمیت بالایی برخوردار است. در نهایت، نتایج این آزمون می‌تواند راهنمای دقیقی برای انتخاب مواد در مراحل تحقیق و توسعه و همچنین تأییدیه‌های بالینی باشد.

جهت کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با آزمون سمیت سلولی کلیک کنید.

آزمایشگاه همکار نیکوفارمد به عنوان یکی از مراکز تخصصی و معتبر در حوزه ارزیابی زیست‌سازگاری مواد پزشکی، تست چسبندگی سلولی را مطابق با استاندارد ISO 10993-5 انجام می‌دهد. نیکوفارمد با بهره‌گیری از تجهیزات پیشرفته، محیط کشت‌های استاندارد و تیمی مجرب از کارشناسان حوزه سلولی و مولکولی، امکان ارزیابی دقیق تعاملات سلول‌ها با سطوح بیومواد و ایمپلنت‌ها را فراهم می‌آورد.