Proč je CO2 potřeba v buněčných kultuřech?

Hodnota pH typického roztoku pro buněčné kultury je mezi 7,0 a 7,4. Protože uhličitanový pufrovací systém je fyziologickým systémem pro pH (je důležitým systémem pro pH v lidské krvi), používá se k udržení stabilního pH ve většině kultur. Při přípravě kultur s prášky je často nutné přidat určité množství hydrogenuhličitanu sodného. U většiny kultur, které používají uhličitan jako systém pro pH, je pro udržení stabilního pH nutné udržovat oxid uhličitý v inkubátoru mezi 2–10 %, aby se udržela koncentrace rozpuštěného oxidu uhličitého v kultivačním roztoku. Zároveň musí být nádoby pro buněčné kultury do jisté míry prodyšné, aby se umožnila výměna plynů.

Eliminuje použití jiných systémů pH pufrů potřebu CO2 inkubátoru? Bylo zjištěno, že v důsledku nízké koncentrace oxidu uhličitého ve vzduchu, pokud se buňky nekultivují v inkubátoru s oxidem uhličitým, dojde k vyčerpání HCO3- v kultivačním médiu, což naruší normální růst buněk. Většina živočišných buněk se proto stále kultivuje v CO2 inkubátoru.

Během posledních několika desetiletí dosáhly oblasti buněčné biologie, molekulární biologie, farmakologie atd. úžasného pokroku ve výzkumu a zároveň s tím muselo držet krok i využití technologií v těchto oblastech. Přestože se typické vybavení laboratoří pro biologické vědy dramaticky změnilo, CO2 inkubátor je stále důležitou součástí laboratoře a používá se k udržení a podpoře lepšího růstu buněk a tkání. S pokrokem v technologiích se však jeho funkce a provoz staly přesnějšími, spolehlivějšími a pohodlnějšími. V dnešní době se CO2 inkubátory staly jedním z běžně používaných přístrojů v laboratořích a široce se používají ve výzkumu a výrobě v medicíně, imunologii, genetice, mikrobiologii, zemědělských vědách a farmakologii.

CO2 inkubátor vytváří prostředí pro lepší růst buněk/tkání regulací okolních podmínek. Výsledkem regulace podmínek je stabilní stav: např. konstantní kyselost/zásaditost (pH: 7,2–7,4), stabilní teplota (37 °C), vysoká relativní vlhkost (95 %) a stabilní hladina CO2 (5 %), což je důvod, proč jsou výzkumníci ve výše uvedených oborech tak nadšeni z pohodlí používání CO2 inkubátoru.

Kromě toho se s přidáním regulace koncentrace CO2 a použitím mikrokontroléru pro přesnou regulaci teploty inkubátoru zlepšila úspěšnost a účinnost kultivace biologických buněk a tkání atd. Stručně řečeno, CO2 inkubátor je nový typ inkubátoru, který nelze v biologických laboratořích nahradit běžným elektrickým termostatickým inkubátorem.