Защо е необходим CO2 в клетъчната култура?

PH на типичен разтвор за клетъчна култура е между 7,0 и 7,4. Тъй като карбонатната pH буферна система е физиологична pH буферна система (тя е важна pH буферна система в човешката кръв), тя се използва за поддържане на стабилно pH в повечето култури. Често е необходимо да се добави определено количество натриев бикарбонат при приготвяне на култури с прахове. За повечето култури, които използват карбонат като pH буферна система, за да се поддържа стабилно pH, въглеродният диоксид в инкубатора трябва да се поддържа между 2-10%, за да се поддържа концентрацията на разтворен въглероден диоксид в разтвора за култура. В същото време съдовете за клетъчни култури трябва да са донякъде дишащи, за да се осигури газообмен.

Използването на други pH буферни системи елиминира ли необходимостта от CO2 инкубатор? Установено е, че поради ниската концентрация на въглероден диоксид във въздуха, ако клетките не се култивират в инкубатор с въглероден диоксид, HCO3- в хранителната среда ще се изчерпи и това ще попречи на нормалния растеж на клетките. Така че повечето животински клетки все още се култивират в CO2 инкубатор.

През последните няколко десетилетия областите на клетъчната биология, молекулярната биология, фармакологията и др. постигнаха удивителен напредък в изследванията и същевременно приложението на технологиите в тези области трябваше да е в крак с това. Въпреки че типичното оборудване за лаборатории в областта на науките за живота се е променило драстично, CO2 инкубаторът все още е важна част от лабораторията и се използва с цел поддържане и насърчаване на по-добър растеж на клетките и тъканите. С напредъка на технологиите обаче тяхната функция и работа станаха по-прецизни, надеждни и удобни. В днешно време CO2 инкубаторите са се превърнали в един от рутинните инструменти, често използвани в лабораториите, и са широко използвани в изследванията и производството в медицината, имунологията, генетиката, микробиологията, селскостопанските науки и фармакологията.

CO2 инкубаторът създава среда за по-добър растеж на клетките/тъканите, като контролира условията на околната среда. Резултатът от контрола на условията създава стабилни условия: например постоянна киселинност/алкалност (pH: 7,2-7,4), стабилна температура (37°C), висока относителна влажност (95%) и стабилно ниво на CO2 (5%), поради което изследователите в гореспоменатите области са толкова ентусиазирани относно удобството на използването на CO2 инкубатор.

Освен това, с добавянето на контрол на концентрацията на CO2 и използването на микроконтролер за прецизен контрол на температурата на инкубатора, процентът на успех и ефективността на култивирането на биологични клетки и тъкани и др. са подобрени. Накратко, CO2 инкубаторът е нов тип инкубатор, който не може да бъде заменен от обикновения електрически термостатен инкубатор в биологичните лаборатории.