Effetto della variazione di temperatura sulla coltura cellulare in un incubatore a CO2
La temperatura è un parametro importante nella coltura cellulare perché influenza la riproducibilità dei risultati. Variazioni di temperatura al di sopra o al di sotto dei 37 °C hanno un effetto molto significativo sulla cinetica di crescita delle cellule di mammifero, analogamente a quanto accade per le cellule batteriche. Modifiche nell'espressione genica e alterazioni nella struttura cellulare, nella progressione del ciclo cellulare e nella stabilità dell'mRNA possono essere rilevate nelle cellule di mammifero dopo un'ora a 32 °C. Oltre a influenzare direttamente la crescita cellulare, le variazioni di temperatura incidono anche sul pH del mezzo di coltura, poiché la solubilità della CO2 modifica il pH (il pH aumenta a temperature più basse). Le cellule di mammifero in coltura possono tollerare cali di temperatura significativi. Possono essere conservate a 4 °C per diversi giorni e possono tollerare il congelamento fino a -196 °C (utilizzando condizioni appropriate). Tuttavia, non tollerano temperature superiori a circa 2 °C rispetto alla temperatura normale per più di poche ore e muoiono rapidamente a 40 °C e oltre. Per garantire la massima riproducibilità dei risultati, anche se le cellule sopravvivono, è necessario prestare attenzione a mantenere la temperatura il più costante possibile durante l'incubazione e la manipolazione delle cellule al di fuori dell'incubatrice.
Motivi delle variazioni di temperatura all'interno dell'incubatrice
Avrete notato che, all'apertura dello sportello dell'incubatrice, la temperatura scende rapidamente al valore impostato di 37 °C. In genere, la temperatura si ripristina entro pochi minuti dalla chiusura dello sportello. Infatti, le colture statiche necessitano di tempo per raggiungere nuovamente la temperatura impostata all'interno dell'incubatrice. Diversi fattori possono influenzare il tempo necessario affinché una coltura cellulare riacquisti la temperatura dopo un trattamento al di fuori dell'incubatrice. Questi fattori includono:
- ▶il periodo di tempo in cui le cellule sono rimaste fuori dall'incubatrice
- ▶Il tipo di fiasca in cui vengono coltivate le cellule (la geometria influenza il trasferimento di calore)
- ▶Numero di contenitori nell'incubatrice.
- ▶Il contatto diretto delle fiasche con il ripiano in acciaio influisce sullo scambio termico e sulla velocità di raggiungimento della temperatura ottimale, quindi è meglio evitare di impilare le fiasche e posizionare ogni recipiente
- ▶direttamente sullo scaffale dell'incubatrice.
Anche la temperatura iniziale dei nuovi contenitori e del terreno di coltura utilizzato influirà sul tempo necessario affinché le cellule raggiungano il loro stato ottimale; minore è la temperatura, più tempo ci vorrà.
Se tutti questi fattori cambiano nel tempo, aumenteranno anche la variabilità tra gli esperimenti. È necessario ridurre al minimo queste fluttuazioni di temperatura, anche se non è sempre possibile controllare tutto (specialmente se più persone utilizzano lo stessoIncubatrice a CO2).
Come ridurre al minimo le variazioni di temperatura e i tempi di recupero della temperatura
Preriscaldando il mezzo
Alcuni ricercatori sono soliti preriscaldare intere bottiglie di terreno di coltura in un bagno termostatico a 37 °C per portarle a questa temperatura prima dell'uso. È anche possibile preriscaldare il terreno in un incubatore utilizzato esclusivamente per il preriscaldamento dei terreni e non per la coltura cellulare, dove il terreno può raggiungere una temperatura ottimale senza disturbare le colture cellulari in un altro incubatore. Tuttavia, per quanto ne sappiamo, questa soluzione non è solitamente economicamente sostenibile.
All'interno dell'incubatrice
Aprire lo sportello dell'incubatrice il meno possibile e richiuderlo rapidamente. Evitare zone fredde, che creano differenze di temperatura all'interno dell'incubatrice. Lasciare spazio tra le fiasche per consentire la circolazione dell'aria. I ripiani interni dell'incubatrice possono essere forati. Ciò permette una migliore distribuzione del calore, poiché consente all'aria di passare attraverso i fori. Tuttavia, la presenza di fori può causare differenze nella crescita cellulare, a causa della differenza di temperatura tra l'area forata e quella non forata. Per questi motivi, se i vostri esperimenti richiedono una crescita cellulare molto uniforme, potete posizionare le fiasche di coltura su supporti metallici con superfici di contatto più piccole, che di solito non sono necessari nelle colture cellulari di routine.
Riduzione al minimo dei tempi di elaborazione cellulare
Per ridurre al minimo il tempo impiegato nel processo di trattamento cellulare, è necessario
- ▶Organizza tutti i materiali e gli strumenti necessari prima di iniziare a lavorare.
- ▶Lavora in modo rapido e fluido, rivedendo in anticipo i metodi sperimentali in modo che le tue operazioni diventino ripetitive e automatizzate.
- ▶Ridurre al minimo il contatto dei liquidi con l'aria ambiente.
- ▶Mantieni una temperatura costante nel laboratorio di colture cellulari in cui lavori.
Data di pubblicazione: 3 gennaio 2024