تتطلب زراعة الخلايا دورة عمل صارمة وتتابعية لضمان بقاء الخلايا وحمايتها من التلوث المعملي، وتتلخص هذه الخطوات في الآتي:

1. التعقيم: تعقيم كافة الأدوات والزجاجيات والمستلزمات، وغالبًا ما يتم ذلك حراريًا وبخاريًا باستخدام جهاز الأوتوكلاف 
2. تحضير الأوساط البيئية (Media Preparation): تجهيز وسائط النمو المغذية السائلة وضبط أسها الهيدروجيني 
3. التلقيح الخلوي: نقل الخلايا المراد دراستها بعناية وزراعتها داخل أوعية النمو باستخدام ماصات دقيقة معقمة.
4. التحضين: وضع أوعية الخلايا داخل حاضنات خاصة توفر الظروف الفيزيائية المثالية.

تعتمد سلامة واستمرارية المستنبتات الخلوية على بيئة العمل الفيزيائية والكيميائية المحيطة بها:

1. كابينة التدفق الخلوي العمودي (Laminar\ Flow\ Hood)

تُشكل هذه الكابينة مساحة العمل المعقمة الأساسية؛ حيث تحتوي على مروحة مدمجة تدفع الهواء عبر فلاتر الهواء عالية الكفاءة (HEPA\ Filters) لضمان تدفق هواء نقي وخالٍ من الغبار أو الميكروبات فوق سطح العمل (Workspace)، مما يحمي المستنبتات الخلوية من التلوث الخارجي أثناء فتح الأطباق.

2. الظروف البيئية داخل الحاضنة (Incubator\ Conditions)

لتحقيق نمو يحاكي البيئة الحيوية داخل الجسم الثديي، تُضبط الحاضنات بدقة على المؤشرات التالية:

1. درجة الحرارة: 37 (وهي درجة حرارة الجسم القياسية).
2. نسبة غاز ثاني أكسيد الكربون تثبت عند 5\% للحفاظ على توازن المحاليل المنظمة (Buffers) والـ pH داخل الوسط المغذي.
3. الرطوبة النسبية: تُبقى عند 95% لمنع تبخر السوائل من أطباق الزراعة وجفاف الخلايا.
4. المراقبة والتمرير : فحص نمو الخلايا وتكاثرها دوريًا تحت المجهر تمهيداً لنقلها (شقها) عند امتلاء أوعية الزراعة.

تعتمد الخلايا في نموها على مستخلصات كيميائية مغذية متكاملة تمدها بالطاقة والعوامل البنائية، ويتكون الوسط الغذائي القياسي من:

• الماء والأملاح (Water & Salts): لتوفير الضغط الاسموزي والترطيب المناسب.
• الأحماض الأمينية والفيتامينات (Amino Acids & Vitamins): كبنات أساسية لبناء البروتينات الخلوية وتنشيط الإنزيمات.
• الجلوكوز: المصدر الرئيسي لإنتاج الطاقة الخلوية (ATP).
• المصل أو السيروم (Serum): يُضاف عادةً مصل جنين العجل البقري (FBS) بنسبة 10%، وهو غني بعوامل النمو، الهرمونات، والبروتينات الرابطة الضرورية لالتصاق الخلايا وانقسامها.

تُصنف الخلايا في المختبر بناءً على نمط نموها أو بناءً على منشئها وقدرتها على الانقسام:

1. التصنيف حسب نمط النمو

• الخلايا اللاصقة (Adherent\ Cells ) خلايا مشتقة من أنسجة ثابتة (مثل الخلايا الطلائية أو الليفية)، تتطلب سطحًا صلبًا لتلتصق به وتتكاثر مكوّنةً طبقة أحادية ($Monolayer$). تُزرع عادةً في قوارير ($Flasks$) أو أطباق بتري معاملة خصيصاً لشحن السطح.
• الخلايا المعلّقة (Suspension\ Cells):  خلايا مشتقة من الدم أو الجهاز اللمفاوي، تسبح وتنمو بحرية داخل السائل دون الحاجة للالتصاق بالسطح. تُزرع في دوارق هزازة أو مفاعلات حيوية 

2. التصنيف حسب المنشأ والعمر (Primary vs. Immortalized)

• المستنبتات الخلوية الأولية (Primary\ Cells): تُعزل هذه الخلايا مباشرة من نسيج حيوي طازج (بشري أو حيواني). تمتاز بأنها تحاكي السلوك الفيزيولوجي والوراثي الحقيقي للخلايا داخل الجسم بدقة متناهية. ومع ذلك، فإن عمرها المخبري محدد ومحدود؛ فبعد عدد معين من الانقسامات، تدخل تلقائياً في طور الشيخوخة الخلوية وتتوقف عن النمو تماماً.
• الخطوط الخلوية الخالدة (Immortalized\ Cell\ Lines): هي خلايا مشتقة أساساً من أورام سرطانية، أو خلايا طبيعية خضعت لعملية تعديل وتحوير جيني مخبرياً لإبطال كوابح النمو الحيوية فيها. يمنحها هذا التحوير القدرة على التضاعف والانقسام غير المحدود  لفترات زمنية طويلة جداً، مما يوفر للباحثين مصدراً مستداماً، متجانساً، واقتصادياً للأبحاث، وإن كانت أقل دقة في محاكاة الخلايا الطبيعية تماماً.

عندما تتكاثر الخلايا التي تنمو بالالتصاق وتغطي كامل المساحة المتاحة في وعاء الزراعة وتصل إلى مرحلة الامتلاء التام، تتوقف عن الانقسام تلقائياً بسبب تلامسها واكتظاظها. هنا يتعين على الباحث نقلها إلى أوعية جديدة أوسع لإتاحة مساحة إضافية لنموها، وتتم هذه العملية عبر الخطوات التالية:

• إزالة سائل النمو: يتم سحب السائل المغذي القديم والمستهلك بالكامل والتخلص منه.
• الغسيل: تُغسل الخلايا برفق باستخدام محلول ملحي متعادل؛ وذلك لإزالة بقايا السائل القديم وأي شوائب قد تعيق عمل الخطوة التالية.
• الفصل الإنزيمي: يُضاف إنزيم مفكك يعمل على هضم البروتينات التي تثبت الخلايا بقاع الوعاء، مما يؤدي إلى تحرر الخلايا وانفصالها لتصبح عائمة على شكل كرات صغيرة داخل السائل.
• إيقاف مفعول الإنزيم: يُضاف سريعاً سائل مغذي جديد يحتوي على مصل دم حيواني؛ حيث يعمل هذا المصل على إبطال مفعول الإنزيم فوراً لمنع حدوث أي ضرر أو هضم زائد لغشاء الخلايا الخارجي.
• التركيز وإعادة الزراعة: يُوضع السائل في جهاز الطرد المركزي السريع لتجميع الخلايا وترسيبها في القاع على هيئة كتلة متماسكة، ثم يُسحب السائل الزائد ويُعاد خلط الخلايا المترسبة بسائل مغذي طازج لتوزيعها بكثافات مدروسة داخل أوعية زراعة جديدة ونظيفة لتبدأ دورة نمو جديدة.

في معهد أي.دي لأبحاث الخلايا الجذعية والجينية نواكب أحدث ما توصل إليه العلم في مجال العلاج بالخلايا الجذعية والجينية والطب التجديدي. إذا كنت مهتماً بمعرفة المزيد حول إمكانية الاستفادة من هذه العلاجات وأحدث ما توصل إليه الباحثون، لا تتردد في التواصل معنا