Perché la CO2 è necessaria nella coltura cellulare?

Il pH di una tipica soluzione per coltura cellulare è compreso tra 7,0 e 7,4. Poiché il sistema tampone a base di carbonato è un sistema tampone a pH fisiologico (è un importante sistema tampone a pH nel sangue umano), viene utilizzato per mantenere un pH stabile nella maggior parte delle colture. Spesso è necessario aggiungere una certa quantità di bicarbonato di sodio durante la preparazione di colture con polveri. Per la maggior parte delle colture che utilizzano il carbonato come sistema tampone a pH, al fine di mantenere un pH stabile, l'anidride carbonica nell'incubatore deve essere mantenuta tra il 2 e il 10% per mantenere la concentrazione di anidride carbonica disciolta nella soluzione di coltura. Allo stesso tempo, i contenitori per coltura cellulare devono essere leggermente traspiranti per consentire lo scambio gassoso.

L'uso di altri sistemi tampone a pH elimina la necessità di un incubatore a CO2? È stato scoperto che, a causa della bassa concentrazione di anidride carbonica nell'aria, se le cellule non vengono coltivate in un incubatore a CO2, l'HCO3- nel terreno di coltura si esaurisce, interferendo con la normale crescita delle cellule. Pertanto, la maggior parte delle cellule animali viene ancora coltivata in un incubatore a CO2.

Negli ultimi decenni, i campi della biologia cellulare, della biologia molecolare, della farmacologia, ecc. hanno compiuto progressi straordinari nella ricerca e, allo stesso tempo, l'applicazione della tecnologia in questi campi ha dovuto tenere il passo. Sebbene le tipiche attrezzature di laboratorio delle scienze della vita siano cambiate radicalmente, l'incubatore a CO2 è ancora una parte importante del laboratorio e viene utilizzato allo scopo di mantenere e promuovere una migliore crescita di cellule e tessuti. Tuttavia, con i progressi tecnologici, il loro funzionamento e la loro funzionalità sono diventati più precisi, affidabili e pratici. Oggigiorno, gli incubatori a CO2 sono diventati uno degli strumenti di routine comunemente utilizzati nei laboratori e sono stati ampiamente utilizzati nella ricerca e nella produzione in medicina, immunologia, genetica, microbiologia, scienze agrarie e farmacologia.

Un incubatore a CO2 crea un ambiente favorevole alla crescita di cellule/tessuti controllando le condizioni ambientali circostanti. Il risultato del controllo delle condizioni crea condizioni stabili: ad esempio, acidità/alcalinità costante (pH: 7,2-7,4), temperatura stabile (37 °C), elevata umidità relativa (95%) e un livello di CO2 stabile (5%), motivo per cui i ricercatori nei settori sopra menzionati sono così entusiasti della praticità di utilizzare un incubatore a CO2.

Inoltre, con l'aggiunta del controllo della concentrazione di CO2 e l'utilizzo di un microcontrollore per il controllo preciso della temperatura dell'incubatrice, sono stati migliorati il ​​tasso di successo e l'efficienza della coltivazione di cellule e tessuti biologici, ecc. In breve, l'incubatrice a CO2 è un nuovo tipo di incubatore che non può essere sostituito dai normali incubatori termostatati elettrici nei laboratori biologici.