Kodėl ląstelių kultūroje reikalingas CO2?

Tipinio ląstelių kultūros tirpalo pH yra nuo 7,0 iki 7,4. Kadangi karbonato pH buferinė sistema yra fiziologinė pH buferinė sistema (tai svarbi pH buferinė sistema žmogaus kraujyje), ji naudojama norint palaikyti stabilų pH daugumoje kultūrų. Ruošiant kultūras su milteliais, dažnai reikia įpilti tam tikrą kiekį natrio bikarbonato. Daugumai kultūrų, kuriose karbonatas naudojamas kaip pH buferinė sistema, norint palaikyti stabilų pH, anglies dioksido kiekis inkubatoriuje turi būti 2–10 %, kad būtų palaikoma ištirpusio anglies dioksido koncentracija kultūros tirpale. Tuo pačiu metu ląstelių kultūros indai turi būti šiek tiek pralaidūs orui, kad vyktų dujų apykaita.

Ar naudojant kitas pH buferines sistemas CO2 inkubatoriaus nebereikia? Nustatyta, kad dėl mažos anglies dioksido koncentracijos ore, jei ląstelės nekultivuojamos anglies dioksido inkubatoriuje, kultūros terpėje sumažėja HCO3⁻, ir tai trukdo normaliam ląstelių augimui. Todėl dauguma gyvūnų ląstelių vis dar kultivuojamos CO2 inkubatoriuje.

Per pastaruosius kelis dešimtmečius ląstelių biologijos, molekulinės biologijos, farmakologijos ir kt. sritys padarė neįtikėtiną pažangą mokslinių tyrimų srityje, o tuo pačiu metu technologijų taikymas šiose srityse turėjo neatsilikti. Nors tipinė gyvybės mokslų laboratorijų įranga smarkiai pasikeitė, CO2 inkubatorius vis dar yra svarbi laboratorijos dalis, naudojama siekiant palaikyti ir skatinti geresnį ląstelių ir audinių augimą. Tačiau tobulėjant technologijoms, jų funkcija ir veikimas tapo tikslesni, patikimesni ir patogesni. Šiais laikais CO2 inkubatoriai tapo vienu iš įprastų prietaisų, dažniausiai naudojamų laboratorijose, ir yra plačiai naudojami medicinos, imunologijos, genetikos, mikrobiologijos, žemės ūkio mokslo ir farmakologijos tyrimuose ir gamyboje.

CO2 inkubatorius, kontroliuodamas aplinkines aplinkos sąlygas, sukuria palankias sąlygas geresniam ląstelių / audinių augimui. Dėl sąlygų kontrolės sukuriamos stabilios sąlygos: pvz., pastovus rūgštingumas / šarmingumas (pH: 7,2–7,4), stabili temperatūra (37 °C), aukšta santykinė oro drėgmė (95 %) ir stabilus CO2 lygis (5 %), todėl minėtų sričių tyrėjai taip entuziastingai vertina CO2 inkubatoriaus naudojimo patogumą.

Be to, įdiegus CO2 koncentracijos kontrolę ir naudojant mikrovaldiklį tiksliam inkubatoriaus temperatūros valdymui, pagerėjo biologinių ląstelių, audinių ir kt. kultivavimo sėkmės rodiklis ir efektyvumas. Trumpai tariant, CO2 inkubatorius yra naujo tipo inkubatorius, kurio biologinėse laboratorijose negali pakeisti įprastas elektrinis termostatinis inkubatorius.