कोशिका संवर्धन में CO2 की आवश्यकता क्यों है?

एक विशिष्ट कोशिका संवर्धन विलयन का pH मान 7.0 और 7.4 के बीच होता है। चूँकि कार्बोनेट pH बफर सिस्टम एक शारीरिक pH बफर सिस्टम है (यह मानव रक्त में एक महत्वपूर्ण pH बफर सिस्टम है), इसलिए अधिकांश संवर्धनों में pH को स्थिर बनाए रखने के लिए इसका उपयोग किया जाता है। चूर्ण के साथ संवर्धन तैयार करते समय अक्सर सोडियम बाइकार्बोनेट की एक निश्चित मात्रा मिलानी पड़ती है। अधिकांश संवर्धनों में, जहाँ कार्बोनेट को pH बफर सिस्टम के रूप में उपयोग किया जाता है, pH को स्थिर बनाए रखने के लिए, संवर्धन विलयन में घुली हुई कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता बनाए रखने के लिए इनक्यूबेटर में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा 2-10% के बीच बनाए रखना आवश्यक है। साथ ही, गैस विनिमय के लिए कोशिका संवर्धन वाहिकाओं को कुछ हद तक हवादार होना आवश्यक है।

क्या अन्य pH बफर प्रणालियों के उपयोग से CO2 इनक्यूबेटर की आवश्यकता समाप्त हो जाती है? यह पाया गया है कि हवा में कार्बन डाइऑक्साइड की कम सांद्रता के कारण, यदि कोशिकाओं को कार्बन डाइऑक्साइड इनक्यूबेटर में संवर्धित नहीं किया जाता है, तो संवर्धन माध्यम में HCO3- की कमी हो जाएगी, और यह कोशिकाओं की सामान्य वृद्धि में बाधा उत्पन्न करेगा। इसलिए अधिकांश जन्तु कोशिकाओं का संवर्धन अभी भी CO2 इनक्यूबेटर में ही किया जाता है।

पिछले कुछ दशकों में, कोशिका जीव विज्ञान, आणविक जीव विज्ञान, औषध विज्ञान आदि क्षेत्रों ने अनुसंधान में अभूतपूर्व प्रगति की है, और साथ ही, इन क्षेत्रों में प्रौद्योगिकी के अनुप्रयोग को भी गति बनाए रखनी पड़ी है। हालाँकि जीवन विज्ञान प्रयोगशाला के विशिष्ट उपकरणों में नाटकीय रूप से बदलाव आया है, CO2 इनक्यूबेटर अभी भी प्रयोगशाला का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, और इसका उपयोग बेहतर कोशिका और ऊतक वृद्धि को बनाए रखने और बढ़ावा देने के उद्देश्य से किया जाता है। हालाँकि, तकनीकी प्रगति के साथ, इनका कार्य और संचालन अधिक सटीक, विश्वसनीय और सुविधाजनक हो गया है। आजकल, CO2 इनक्यूबेटर प्रयोगशालाओं में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले नियमित उपकरणों में से एक बन गए हैं और चिकित्सा, प्रतिरक्षा विज्ञान, आनुवंशिकी, सूक्ष्म जीव विज्ञान, कृषि विज्ञान और औषध विज्ञान के अनुसंधान और उत्पादन में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

एक CO2 इनक्यूबेटर आसपास की पर्यावरणीय परिस्थितियों को नियंत्रित करके बेहतर कोशिका/ऊतक वृद्धि के लिए एक वातावरण तैयार करता है। इस स्थिति नियंत्रण के परिणामस्वरूप एक स्थिर स्थिति बनती है: जैसे स्थिर अम्लता/क्षारीयता (pH: 7.2-7.4), स्थिर तापमान (37°C), उच्च सापेक्ष आर्द्रता (95%), और एक स्थिर CO2 स्तर (5%), यही कारण है कि उपरोक्त क्षेत्रों के शोधकर्ता CO2 इनक्यूबेटर के उपयोग की सुविधा को लेकर इतने उत्साहित हैं।

इसके अलावा, CO2 सांद्रता नियंत्रण और इनक्यूबेटर के सटीक तापमान नियंत्रण के लिए एक माइक्रोकंट्रोलर के उपयोग से, जैविक कोशिकाओं और ऊतकों आदि की खेती की सफलता दर और दक्षता में सुधार हुआ है। संक्षेप में, CO2 इनक्यूबेटर एक नए प्रकार का इनक्यूबेटर है जिसे जैविक प्रयोगशालाओं में साधारण विद्युत थर्मोस्टेट इनक्यूबेटर द्वारा प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता है।