Kāpēc šūnu kultūrā ir nepieciešams CO2?

Tipiska šūnu kultūras šķīduma pH ir no 7,0 līdz 7,4. Tā kā karbonāta pH bufersistēma ir fizioloģiska pH bufersistēma (tā ir svarīga pH bufersistēma cilvēka asinīs), to izmanto, lai uzturētu stabilu pH līmeni lielākajā daļā kultūru. Gatavojot kultūras ar pulveriem, bieži vien ir jāpievieno noteikts daudzums nātrija bikarbonāta. Lielākajai daļai kultūru, kurās kā pH bufersistēmu izmanto karbonātu, lai uzturētu stabilu pH līmeni, oglekļa dioksīds inkubatorā ir jāuztur no 2 līdz 10%, lai uzturētu izšķīdušā oglekļa dioksīda koncentrāciju kultūras šķīdumā. Tajā pašā laikā šūnu kultūras traukiem ir jābūt nedaudz elpojošiem, lai nodrošinātu gāzu apmaiņu.

Vai citu pH bufersistēmu izmantošana novērš nepieciešamību pēc CO2 inkubatora? Ir konstatēts, ka zemās oglekļa dioksīda koncentrācijas gaisā dēļ, ja šūnas netiek kultivētas oglekļa dioksīda inkubatorā, barotnē esošais HCO3- samazināsies, un tas traucēs normālu šūnu augšanu. Tāpēc lielākā daļa dzīvnieku šūnu joprojām tiek kultivētas CO2 inkubatorā.

Pēdējo desmitgažu laikā šūnu bioloģijas, molekulārās bioloģijas, farmakoloģijas u. c. jomas ir spērušas milzīgus soļus pētniecībā, un vienlaikus tehnoloģiju pielietošanai šajās jomās ir bijis jāspēj sekot līdzi. Lai gan tipiskais dzīvības zinātņu laboratorijas aprīkojums ir dramatiski mainījies, CO2 inkubators joprojām ir svarīga laboratorijas sastāvdaļa, un to izmanto, lai uzturētu un veicinātu labāku šūnu un audu augšanu. Tomēr, attīstoties tehnoloģijām, to funkcija un darbība ir kļuvusi precīzāka, uzticamāka un ērtāka. Mūsdienās CO2 inkubatori ir kļuvuši par vienu no ikdienas instrumentiem, ko parasti izmanto laboratorijās, un tos plaši izmanto pētniecībā un ražošanā medicīnā, imunoloģijā, ģenētikā, mikrobioloģijā, lauksaimniecības zinātnē un farmakoloģijā.

CO2 inkubators rada vidi labākai šūnu/audu augšanai, kontrolējot apkārtējos vides apstākļus. Apstākļu kontroles rezultāts ir stabils stāvoklis: piemēram, nemainīgs skābums/sārmainība (pH: 7,2–7,4), stabila temperatūra (37°C), augsts relatīvais mitrums (95%) un stabils CO2 līmenis (5%), tāpēc iepriekš minēto jomu pētnieki tik ļoti atbalsta CO2 inkubatora lietošanas ērtības.

Turklāt, pievienojot CO2 koncentrācijas kontroli un izmantojot mikrokontrolleri precīzai inkubatora temperatūras kontrolei, ir uzlabots bioloģisko šūnu un audu u. c. kultivēšanas panākumu līmenis un efektivitāte. Īsāk sakot, CO2 inkubators ir jauna veida inkubators, ko bioloģiskajās laboratorijās nevar aizstāt ar parastu elektrisko termostatu inkubatoru.