რატომ არის CO2 საჭირო უჯრედების კულტურაში?

ტიპიური უჯრედული კულტურის ხსნარის pH 7.0-დან 7.4-მდე მერყეობს. ვინაიდან კარბონატული pH ბუფერული სისტემა ფიზიოლოგიური pH ბუფერული სისტემაა (ეს ადამიანის სისხლში მნიშვნელოვანი pH ბუფერული სისტემაა), ის გამოიყენება სტაბილური pH-ის შესანარჩუნებლად კულტურების უმეტესობაში. ფხვნილებით კულტურების მომზადებისას ხშირად საჭიროა გარკვეული რაოდენობის ნატრიუმის ბიკარბონატის დამატება. იმ კულტურების უმეტესობისთვის, რომლებიც კარბონატს pH ბუფერულ სისტემად იყენებენ, სტაბილური pH-ის შესანარჩუნებლად, ინკუბატორში ნახშირორჟანგის შემცველობა 2-10%-ს შორის უნდა შენარჩუნდეს, რათა შენარჩუნდეს გახსნილი ნახშირორჟანგის კონცენტრაცია კულტურულ ხსნარში. ამავდროულად, უჯრედული კულტურის ჭურჭელი გარკვეულწილად „სუნთქვადი“ უნდა იყოს, რათა შესაძლებელი იყოს გაზების გაცვლა.

გამორიცხავს თუ არა სხვა pH ბუფერული სისტემების გამოყენება CO2 ინკუბატორის საჭიროებას? დადგინდა, რომ ჰაერში ნახშირორჟანგის დაბალი კონცენტრაციის გამო, თუ უჯრედები ნახშირორჟანგის ინკუბატორში არ კულტივირდება, კულტურულ გარემოში HCO3-ის მარაგი გამოილევა, რაც უჯრედების ნორმალურ ზრდას ხელს შეუშლის. ამიტომ, ცხოველური უჯრედების უმეტესობა კვლავ CO2 ინკუბატორში კულტივირდება.

ბოლო რამდენიმე ათწლეულის განმავლობაში, უჯრედული ბიოლოგიის, მოლეკულური ბიოლოგიის, ფარმაკოლოგიის და ა.შ. სფეროებმა საოცარი წინსვლა განიცადეს კვლევაში და ამავდროულად, ამ სფეროებში ტექნოლოგიების გამოყენებას ტემპის შენარჩუნება მოუწია. მიუხედავად იმისა, რომ სიცოცხლის შემსწავლელი მეცნიერებების ლაბორატორიის ტიპიური აღჭურვილობა მკვეთრად შეიცვალა, CO2 ინკუბატორი კვლავ ლაბორატორიის მნიშვნელოვან ნაწილს წარმოადგენს და გამოიყენება უჯრედებისა და ქსოვილების უკეთესი ზრდის შენარჩუნებისა და ხელშეწყობის მიზნით. თუმცა, ტექნოლოგიების განვითარებასთან ერთად, მათი ფუნქცია და ექსპლუატაცია უფრო ზუსტი, საიმედო და მოსახერხებელი გახდა. დღესდღეობით, CO2 ინკუბატორები ლაბორატორიებში ხშირად გამოყენებული ერთ-ერთი ჩვეულებრივი ინსტრუმენტი გახდა და ფართოდ გამოიყენება მედიცინაში, იმუნოლოგიაში, გენეტიკაში, მიკრობიოლოგიაში, სოფლის მეურნეობის მეცნიერებასა და ფარმაკოლოგიაში კვლევასა და წარმოებაში.

CO2 ინკუბატორი ქმნის გარემოს უჯრედების/ქსოვილების უკეთესი ზრდისთვის გარემოს მიმდებარე გარემო პირობების კონტროლით. მდგომარეობის კონტროლის შედეგი ქმნის სტაბილურ მდგომარეობას: მაგ. მუდმივი მჟავიანობა/ტუტეობა (pH: 7.2-7.4), სტაბილური ტემპერატურა (37°C), მაღალი ფარდობითი ტენიანობა (95%) და სტაბილური CO2 დონე (5%), რის გამოც ზემოთ ჩამოთვლილი სფეროების მკვლევარები ასე ენთუზიაზმით არიან განწყობილნი CO2 ინკუბატორის გამოყენების მოხერხებულობის მიმართ.

გარდა ამისა, CO2-ის კონცენტრაციის კონტროლის დამატებით და ინკუბატორის ტემპერატურის ზუსტი კონტროლისთვის მიკროკონტროლერის გამოყენებით, გაუმჯობესდა ბიოლოგიური უჯრედებისა და ქსოვილების კულტივაციის წარმატების მაჩვენებელი და ეფექტურობა და ა.შ. მოკლედ, CO2 ინკუბატორი არის ინკუბატორის ახალი ტიპი, რომლის შეცვლაც ბიოლოგიურ ლაბორატორიებში ჩვეულებრივი ელექტრო თერმოსტატიანი ინკუბატორით შეუძლებელია.