Effect van temperatuurvariatie op celcultuur
Temperatuur is een belangrijke parameter in celkweek omdat het de reproduceerbaarheid van de resultaten beïnvloedt. Temperatuurveranderingen boven of onder 37 °C hebben een zeer significant effect op de celgroeikinetiek van zoogdiercellen, vergelijkbaar met die van bacteriële cellen. Veranderingen in genexpressie en modificaties in celstructuur, celcyclusprogressie en mRNA-stabiliteit kunnen in zoogdiercellen al na één uur bij 32 °C worden gedetecteerd. Naast een directe invloed op de celgroei, beïnvloeden temperatuurveranderingen ook de pH van het medium, aangezien de oplosbaarheid van CO2 de pH verandert (de pH stijgt bij lagere temperaturen). Gekweekte zoogdiercellen kunnen aanzienlijke temperatuurdalingen verdragen. Ze kunnen enkele dagen bij 4 °C worden bewaard en kunnen bevriezing tot -196 °C verdragen (mits de juiste omstandigheden worden gebruikt). Ze verdragen echter geen temperaturen boven ongeveer 2 °C boven normaal gedurende meer dan een paar uur en zullen snel afsterven bij 40 °C en hoger. Om een zo goed mogelijke reproduceerbaarheid van de resultaten te garanderen, zelfs als de cellen overleven, moet er tijdens de incubatie en de behandeling van de cellen buiten de incubator voor worden gezorgd dat de temperatuur zo constant mogelijk wordt gehouden.
Redenen voor temperatuurvariaties in de broedmachine
U zult hebben gemerkt dat wanneer de deur van de broedstoof wordt geopend, de temperatuur snel daalt tot de ingestelde waarde van 37 °C. Over het algemeen herstelt de temperatuur zich binnen enkele minuten nadat de deur is gesloten. Statische culturen hebben namelijk tijd nodig om te herstellen tot de ingestelde temperatuur in de broedstoof. Verschillende factoren kunnen van invloed zijn op de tijd die een celkweek nodig heeft om na behandeling buiten de broedstoof weer op temperatuur te komen.Deze factoren omvatten:
- ▶de tijd dat de cellen uit de broedmachine zijn geweest
- ▶Het type kolf waarin de cellen worden gekweekt (geometrie beïnvloedt de warmteoverdracht)
- ▶Aantal containers in de broedmachine.
- ▶Het directe contact van de kolven met de stalen plank beïnvloedt de warmtewisseling en de snelheid waarmee de optimale temperatuur wordt bereikt. Het is daarom beter om stapels kolven te vermijden en elk vat op een vlakke ondergrond te plaatsen.
- ▶direct op de plank van de couveuse.
Ook de begintemperatuur van de verse containers en de gebruikte media heeft invloed op de tijd die nodig is om de cellen in hun optimale toestand te brengen. Hoe lager de temperatuur, hoe langer dit duurt.
Als al deze factoren in de loop van de tijd veranderen, zal de variabiliteit tussen experimenten toenemen. Het is noodzakelijk om deze temperatuurschommelingen te minimaliseren, ook al is het niet altijd mogelijk om alles onder controle te houden (vooral als meerdere mensen dezelfde broedstoof gebruiken).
Hoe temperatuurschommelingen te minimaliseren en de temperatuurhersteltijd te verkorten
Door het medium voor te verwarmen
Sommige onderzoekers zijn gewend om hele flessen medium voor te verwarmen in een waterbad van 37 °C om ze vóór gebruik op deze temperatuur te brengen. Het is ook mogelijk om het medium voor te verwarmen in een incubator die alleen wordt gebruikt voor het voorverwarmen van het medium en niet voor celkweek, waar het medium een optimale temperatuur kan bereiken zonder de celkweken in een andere incubator te verstoren. Maar dit is, voor zover wij weten, meestal niet haalbaar.
In de couveuse
Open de deur van de broedstoof zo min mogelijk en sluit hem zo snel mogelijk. Vermijd koude plekken, die temperatuurverschillen in de broedstoof veroorzaken. Laat ruimte tussen de kolven zodat de lucht kan circuleren. De planken in de broedstoof kunnen geperforeerd zijn. Dit zorgt voor een betere warmteverdeling, omdat er lucht door de gaten kan stromen. De aanwezigheid van gaten kan echter leiden tot verschillen in celgroei, omdat er een temperatuurverschil is tussen de ruimte met gaten en de ruimte met meta. Om deze redenen kunt u, als uw experimenten een zeer gelijkmatige groei van de celkweek vereisen, de kweekkolven op metalen dragers met kleinere contactoppervlakken plaatsen, die doorgaans niet nodig zijn bij routinematige celkweek.
Minimaliseren van de celverwerkingstijd
Om de tijd die u aan het celbehandelingsproces besteedt tot een minimum te beperken, moet u:
- ▶ Zorg dat alle benodigde materialen en gereedschappen klaarliggen voordat u aan de slag gaat.
- ▶Werk snel en soepel en bekijk vooraf experimentele methoden, zodat uw werkzaamheden repetitief en geautomatiseerd worden.
- ▶Minimaliseer het contact van vloeistoffen met de omgevingslucht.
- ▶Zorg voor een constante temperatuur in het celkweeklab waar u werkt.
Plaatsingstijd: 18-08-2023