¿Por qué se necesita CO2 en el cultivo celular?

El pH de una solución típica de cultivo celular se encuentra entre 7,0 y 7,4. Dado que el sistema tampón de pH de carbonato es un sistema tampón de pH fisiológico (es un sistema tampón de pH importante en la sangre humana), se utiliza para mantener un pH estable en la mayoría de los cultivos. A menudo es necesario añadir cierta cantidad de bicarbonato de sodio al preparar cultivos con polvos. En la mayoría de los cultivos que utilizan carbonato como tampón de pH, para mantener un pH estable, el dióxido de carbono en la incubadora debe mantenerse entre el 2 % y el 10 % para mantener la concentración de dióxido de carbono disuelto en la solución de cultivo. Asimismo, los recipientes de cultivo celular deben ser permeables para facilitar el intercambio gaseoso.

¿El uso de otros sistemas de tampón de pH elimina la necesidad de una incubadora de CO₂? Se ha descubierto que, debido a la baja concentración de dióxido de carbono en el aire, si las células no se cultivan en una incubadora de dióxido de carbono, el HCO₃ del medio de cultivo se agota, lo que interfiere con el crecimiento normal de las células. Por lo tanto, la mayoría de las células animales aún se cultivan en una incubadora de CO₂.

En las últimas décadas, la biología celular, la biología molecular y la farmacología, entre otras, han logrado avances asombrosos en la investigación, y al mismo tiempo, la aplicación de la tecnología en estos campos ha tenido que seguir el ritmo. Si bien el equipo típico de laboratorio de ciencias de la vida ha cambiado drásticamente, la incubadora de CO₂ sigue siendo un componente importante del laboratorio y se utiliza para mantener y promover un mejor crecimiento celular y tisular. Sin embargo, con los avances tecnológicos, su función y operación se han vuelto más precisas, fiables y prácticas. Hoy en día, las incubadoras de CO₂ se han convertido en uno de los instrumentos de rutina en los laboratorios y se han utilizado ampliamente en la investigación y producción en medicina, inmunología, genética, microbiología, ciencias agrícolas y farmacología.

Una incubadora de CO2 crea un entorno para un mejor crecimiento celular y tisular mediante el control de las condiciones ambientales circundantes. El resultado del control de las condiciones es una condición estable: por ejemplo, acidez/alcalinidad constante (pH: 7,2-7,4), temperatura estable (37 °C), humedad relativa alta (95 %) y un nivel estable de CO2 (5 %), razón por la cual los investigadores en los campos mencionados están tan entusiasmados con la conveniencia de usar una incubadora de CO2.

Además, con la incorporación del control de la concentración de CO₂ y el uso de un microcontrolador para el control preciso de la temperatura de la incubadora, se ha mejorado la tasa de éxito y la eficiencia del cultivo de células y tejidos biológicos, etc. En resumen, la incubadora de CO₂ es un nuevo tipo de incubadora que no puede ser reemplazada por una incubadora convencional con termostato eléctrico en los laboratorios biológicos.