Per què es necessita el CO2 en els cultius cel·lulars?

El pH d'una solució típica de cultiu cel·lular es troba entre 7,0 i 7,4. Com que el sistema tampó de pH del carbonat és un sistema tampó de pH fisiològic (és un sistema tampó de pH important a la sang humana), s'utilitza per mantenir un pH estable en la majoria de cultius. Sovint cal afegir una certa quantitat de bicarbonat de sodi quan es preparen cultius amb pols. Per a la majoria de cultius que utilitzen el carbonat com a sistema tampó de pH, per mantenir un pH estable, el diòxid de carboni a la incubadora s'ha de mantenir entre el 2 i el 10% per mantenir la concentració de diòxid de carboni dissolt a la solució de cultiu. Al mateix temps, els recipients de cultiu cel·lular han de ser una mica transpirables per permetre l'intercanvi de gasos.

L'ús d'altres sistemes de tampó de pH elimina la necessitat d'una incubadora de CO2? S'ha descobert que, a causa de la baixa concentració de diòxid de carboni a l'aire, si les cèl·lules no es cultiven en una incubadora de diòxid de carboni, l'HCO3- del medi de cultiu s'esgotarà i això interferirà amb el creixement normal de les cèl·lules. Per tant, la majoria de les cèl·lules animals encara es cultiven en una incubadora de CO2.

Durant les últimes dècades, els camps de la biologia cel·lular, la biologia molecular, la farmacologia, etc. han fet progressos sorprenents en la recerca i, alhora, l'aplicació de la tecnologia en aquests camps ha hagut de seguir el ritme. Tot i que l'equipament típic de laboratori de ciències de la vida ha canviat dràsticament, la incubadora de CO2 continua sent una part important del laboratori i s'utilitza amb la finalitat de mantenir i promoure un millor creixement de cèl·lules i teixits. Tanmateix, amb els avenços en la tecnologia, la seva funció i funcionament s'han tornat més precisos, fiables i pràctics. Avui dia, les incubadores de CO2 s'han convertit en un dels instruments rutinaris que s'utilitzen habitualment als laboratoris i s'han utilitzat àmpliament en la recerca i la producció en medicina, immunologia, genètica, microbiologia, ciències agrícoles i farmacologia.

Una incubadora de CO2 crea un entorn per a un millor creixement de cèl·lules/teixits controlant les condicions ambientals circumdants. El resultat del control de la condició crea una condició estable: per exemple, acidesa/alcalinitat constant (pH: 7,2-7,4), temperatura estable (37 °C), humitat relativa alta (95%) i un nivell de CO2 estable (5%), motiu pel qual els investigadors en els camps esmentats estan tan entusiasmats amb la comoditat d'utilitzar una incubadora de CO2.

A més, amb l'addició del control de la concentració de CO2 i l'ús d'un microcontrolador per a un control precís de la temperatura de la incubadora, s'ha millorat la taxa d'èxit i l'eficiència del cultiu de cèl·lules i teixits biològics, etc. En resum, la incubadora de CO2 és un nou tipus d'incubadora que no es pot substituir per una incubadora amb termostat elèctric ordinari en laboratoris biològics.