Miks on rakukultuuris vaja CO2?

Tüüpilise rakukultuuri lahuse pH on vahemikus 7,0–7,4. Kuna karbonaadi pH-puhversüsteem on füsioloogiline pH-puhversüsteem (see on oluline pH-puhversüsteem inimese veres), kasutatakse seda enamiku kultuuride stabiilse pH säilitamiseks. Pulbrite kultuuride ettevalmistamisel tuleb sageli lisada teatud kogus naatriumvesinikkarbonaati. Enamiku kultuuride puhul, mis kasutavad pH-puhversüsteemina karbonaati, tuleb stabiilse pH säilitamiseks hoida inkubaatoris süsinikdioksiidi taset 2–10% vahel, et säilitada lahustunud süsinikdioksiidi kontsentratsioon kultuurilahuses. Samal ajal peavad rakukultuuri anumad olema gaasivahetuse võimaldamiseks mõnevõrra hingavad.

Kas teiste pH-puhversüsteemide kasutamine välistab CO2 inkubaatori vajaduse? On leitud, et õhu madala süsinikdioksiidi kontsentratsiooni tõttu, kui rakke ei kultiveerita süsinikdioksiidi inkubaatoris, ammendub kultuurikeskkonnas olev HCO3- ja see häirib rakkude normaalset kasvu. Seega kultiveeritakse enamikku loomarakke endiselt CO2 inkubaatoris.

Viimaste aastakümnete jooksul on rakubioloogia, molekulaarbioloogia, farmakoloogia jne valdkonnad teinud hämmastavaid edusamme uurimistöös ning samal ajal on pidanud ka tehnoloogia rakendamine nendes valdkondades sammu pidama. Kuigi tüüpilised bioteaduste laboriseadmed on dramaatiliselt muutunud, on CO2 inkubaator endiselt oluline osa laborist ning seda kasutatakse rakkude ja kudede parema kasvu säilitamiseks ja soodustamiseks. Tehnoloogia arenguga on nende funktsioon ja töö muutunud aga täpsemaks, usaldusväärsemaks ja mugavamaks. Tänapäeval on CO2 inkubaatoritest saanud üks laborites tavaliselt kasutatavaid tavapäraseid instrumente ning neid on laialdaselt kasutatud meditsiini, immunoloogia, geneetika, mikrobioloogia, põllumajandusteaduse ja farmakoloogia uurimis- ja tootmistegevuses.

CO2 inkubaator loob ümbritsevate keskkonnatingimuste kontrollimise kaudu keskkonna paremaks rakkude/kudede kasvuks. Tingimuste kontrollimise tulemusel luuakse stabiilne seisund: nt püsiv happesus/aluselisus (pH: 7,2–7,4), stabiilne temperatuur (37 °C), kõrge suhteline õhuniiskus (95%) ja stabiilne CO2 tase (5%), mistõttu on ülaltoodud valdkondade teadlased CO2 inkubaatori kasutamise mugavusest nii vaimustuses.

Lisaks on CO2 kontsentratsiooni reguleerimise ja inkubaatori temperatuuri täpseks reguleerimiseks mikrokontrolleri kasutamisega paranenud bioloogiliste rakkude ja kudede kultiveerimise edukus ja efektiivsus jne. Lühidalt öeldes on CO2 inkubaator uut tüüpi inkubaator, mida ei saa bioloogialaborites asendada tavalise elektrilise termostaadiga inkubaatoriga.