Effekt af temperaturvariation på cellekultur
Temperatur er en vigtig parameter i cellekultur, fordi den påvirker resultaternes reproducerbarhed. Temperaturændringer over eller under 37 °C har en meget betydelig effekt på cellevækstkinetikken i pattedyrceller, svarende til bakteriecellers. Ændringer i genekspression og modifikationer i cellestruktur, cellecyklusprogression og mRNA-stabilitet kan detekteres i pattedyrceller efter en time ved 32 °C. Ud over at påvirke cellevæksten direkte påvirker temperaturændringer også mediets pH, da opløseligheden af CO2 ændrer pH-værdien (pH-værdien stiger ved lavere temperaturer). Dyrkede pattedyrceller kan tolerere betydelige temperaturfald. De kan opbevares ved 4 °C i flere dage og kan tolerere frysning til -196 °C (ved passende forhold). De kan dog ikke tolerere temperaturer over ca. 2 °C over normalen i mere end et par timer og vil dø hurtigt ved 40 °C og derover. For at sikre maksimal reproducerbarhed af resultaterne, selvom cellerne overlever, skal man være omhyggelig med at holde temperaturen så konstant som muligt under inkubationen og håndteringen af cellerne uden for inkubatoren.
Årsager til temperaturvariationer inde i inkubatoren
Du har sikkert bemærket, at når inkubatordøren åbnes, falder temperaturen hurtigt til den indstillede værdi på 37 °C. Generelt vil temperaturen genoprettes inden for få minutter efter, at døren er lukket. Faktisk har statiske kulturer brug for tid til at genoprette den indstillede temperatur i inkubatoren. En række faktorer kan påvirke den tid, det tager for en cellekultur at genvinde temperaturen efter behandling uden for inkubatoren. Disse faktorer omfatter:
- ▶ hvor længe cellerne har været ude af inkubatoren
- ▶ typen af kolbe, hvori cellerne dyrkes (geometri påvirker varmeoverførslen)
- ▶Antal beholdere i inkubatoren.
- ▶Direkte kontakt mellem kolberne og stålhylden påvirker varmeudvekslingen og hastigheden for at nå den optimale temperatur, så det er bedre at undgå stabler af kolber og placere hver beholder
- ▶direkte på hylden i inkubatoren.
Starttemperaturen for eventuelle friske beholdere og medier, der anvendes, vil også påvirke den tid, det tager for cellerne at nå deres optimale tilstand; jo lavere deres temperatur, desto længere tid tager det.
Hvis alle disse faktorer ændrer sig over tid, vil de også øge variationen mellem forsøg. Det er nødvendigt at minimere disse temperaturudsving, selvom det ikke altid er muligt at kontrollere alt (især hvis flere personer bruger den samme inkubator).
Sådan minimerer du temperaturvariationer og reducerer temperaturgendannelsestiden
Ved at forvarme mediet
Nogle forskere er vant til at forvarme hele flasker med medier i et 37 °C vandbad for at bringe dem op på denne temperatur før brug. Det er også muligt at forvarme mediet i en inkubator, der kun bruges til forvarmning af mediet og ikke til cellekultur, hvor mediet kan nå en optimal temperatur uden at forstyrre cellekulturerne i en anden inkubator. Men dette er, så vidt vi ved, normalt ikke en overkommelig udgift.
Inde i inkubatoren
Åbn inkubatordøren så lidt som muligt, og luk den så hurtigt som muligt. Undgå kolde steder, da disse skaber temperaturforskelle i inkubatoren. Sørg for plads mellem kolberne, så luften kan cirkulere. Hylderne inde i inkubatoren kan perforeres. Dette giver en bedre varmefordeling, da det tillader luft at passere gennem hullerne. Tilstedeværelsen af huller kan dog føre til forskelle i cellevækst, fordi der er en temperaturforskel mellem området med huller og området med meta. Af disse grunde kan du, hvis dine eksperimenter kræver en meget ensartet vækst af cellekulturen, placere kulturkolberne på metalunderlag med mindre kontaktflader, hvilket normalt ikke er nødvendigt i rutinemæssig cellekultur.
Minimering af cellebehandlingstid
For at minimere den tid, der bruges på cellebehandlingsprocessen, skal du
- ▶Fremstil alle nødvendige materialer og værktøjer, inden du begynder at arbejde.
- ▶Arbejd hurtigt og problemfrit, og gennemgå eksperimentelle metoder på forhånd, så dine operationer bliver repetitive og automatiserede.
- ▶Minimer væskernes kontakt med den omgivende luft.
- ▶Oprethold en konstant temperatur i cellekulturlaboratoriet, hvor du arbejder.
Opslagstidspunkt: 03. januar 2024