تجميد الخلية الكاملة
تثبيت الخلية الكاملة Immobilized whole cell، هو نظام بديل لتثبيت الانزيم. وخلافا لتثبيط الانزيم يقام بتثيت الخلية كاملة بدلا عن الانزيم وحده. وهذه الأساليب يمكن أن تنفذ عندما الانزيمات المطلوبة هي صعبة أو مكلفة الاستخراج ومثال على ذلك الإنزيمات داخل الخلايا.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
التطبيقات
تستخدم الخلايا الحيوانية على نطاق واسع في مجال التقنية الحيوية لانتاج منتجات طبيعية أو بروتينات مهندسة وراثيا. ومن مميزات الخلايا الحيوانية أنها تنتج بطريقة طبيعية العديد من البروتينات ذات الأهمية العقاقيرية. ويجرى انتاج البروتينات المهندسة وراثيا عن طريق الخلايا الحيوانية بواسطة التعديلات الانتقالية المتأخرة العادية للحيوانات. وبالرغم من أن الخلايا الحيوانية أكثر عرضة للتهشم من الخلايا بكتيرية لذلك لا يمكن تعريضها إلى قوى القص العالية الناتجة من الطرد المركزي المتكرر. في حين أن الخلايا البكتيرية تستطيع أن تتحمل قوى القص خلال عمليات التخمير التجارية.
الآلية
وفي الواقع فإن أية خلية أو جزئ صغير يمكن تجميده عن طريق ايقاعه في شرك بعض المواد الصلبة، وذلك إما بجعله ينمو على المادة الصلبة، او بتكوين المادة حوله بعد أن يتم نموه. وعملية الإيقاع في الشرك بأية صورة من الصور هي الطريقة الشائعة التي يجرى استخدامها كثيرا بدءا من الكبسلة الدقيقة، وحتى نمو الخلية داخل المفاعل الحيوي ذي النسيج المجوف. بالإضافة إلى هذه الطرق العامة، فإنه توجد بعض الطرق الخاصة التي يتم استخدامها مع الخلايا الحيوانية.
1 – خلايا الالتصاق السطحي: وأبسط هذه الطرق هو استخدام الالتصاق الطبيعي للخلايا الحيوانية مع بعض المواد. ويلتصق العديد من الخلايا الحيوانية فوق سطح قاع مناسب. وتحتضنه كما تحتضن الخلايا الأخرى، أو مصفوفات النسيج الضام في الجسم. واذا نمت هذه الخلايا الحيوانية على سطح لدن مناسب كالزجاج أو السيراميك فإن هذه الخلايا سوف تلتصق بتلك الأسطح، وهذا يجعل من السهل بقاءها في مكان واحد. ويمكن أن ينمو فيما بينها 10000 إلى 100000 من الخلايا الثديية فوق مسطح مساحته 1 سم مربع (ويعتمد عدد الخلايا النامية على نوع الخلية وعلى نوع السطح).[1]
وتعتبر هذه إحدى طرق الإنتاج بالجملة إلا إذا كانت الأسطح مفلوقة بشكل معين. وتستطيع مفاعلات النسيج المجوف أو المفاعلات الحيوية الغشائية أن تقوم بهذا العمل. لكن إحدى الطرق المفضلة هي استخدام الحاملات المسامية. وقد تكون هذه الحاملات إما متعددة السكريات، البروتين وخصوصا الكولاجين، المادة اللدنة أو السيراميكية التي بداخلها ثقوب ميكروسكوبية، ويبلغ مقطع هذه الثقوب من بضع عشرات الثقوب إلى مئات الثقوب في الميكرون الواحد (ثقوب دقيقة جدا). تسمى هذه المواد بالحاملات الدقيقة أو الخرزات الميكروية. وتنمو الخلايا داخل هذه الثقوب. وتوفر هذه المواد زيادة في المساحة السطحية المتاحة لها في الوقت الذي يظل فيه حجم المستنبت ثابتا: وعلى سبيل المثال، فإن مصفوفة المستنب المصنوعة من السيراميك ذي الكور البصري، لها مسطح 8 سم مربع لكل 1 سم مكعب من حجم المادة الصلبة.ويمكن تشكيل الحاملات من جزيئات صغيرة أو ألواح أو أنابيب. وبالإضافة إلى السيراميك، فإنه يمكن صنع المستنبت من متعدد السكريات (الديكستران، الطحالب، الآجار). مع أجزاء بعض التعديلات الكيميائية لكي تعطيها شحنة سطحية. وتعتبر هذه الطريقة شائعة لأنها تحاكي بعض الأشكال الغشائية التي تنمو عليها الخلايا داخل الجسم، ولهذا فإن الخلايا تلتصق بهذه الأسطح بقوة كبيرة.