Effect van temperatuurvariatie op celkweek in een CO2-incubator
Temperatuur is een belangrijke parameter in celkweek omdat deze de reproduceerbaarheid van de resultaten beïnvloedt. Temperatuurschommelingen 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 de celstructuur, de voortgang van de celcyclus en de mRNA-stabiliteit kunnen in zoogdiercellen al na één uur bij 32 °C worden waargenomen. Naast de directe invloed op de celgroei, beïnvloedt de temperatuur ook de pH van het medium, omdat 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 (onder de juiste omstandigheden). Ze kunnen echter niet langer dan een paar uur temperaturen boven ongeveer 2 °C boven de normale temperatuur verdragen en sterven snel bij 40 °C en hoger. Om maximale reproduceerbaarheid van de resultaten te garanderen, zelfs als de cellen overleven, moet ervoor worden gezorgd dat de temperatuur tijdens de incubatie en bij het hanteren van de cellen buiten de incubator zo constant mogelijk blijft.
Oorzaken van temperatuurschommelingen in de incubator
U zult gemerkt hebben dat wanneer de deur van de incubator 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 echter tijd nodig om in de incubator weer op de ingestelde temperatuur te komen. Een aantal factoren kan van invloed zijn op de tijd die een celcultuur nodig heeft om na behandeling buiten de incubator weer op temperatuur te komen. Deze factoren zijn onder andere:
- ▶De tijdsduur dat de cellen buiten de incubator zijn geweest.
- ▶Het type kolf waarin de cellen worden gekweekt (de geometrie beïnvloedt de warmteoverdracht)
- ▶Aantal containers in de incubator.
- ▶Direct contact van de kolven met de stalen plank beïnvloedt de warmteoverdracht en de snelheid waarmee de optimale temperatuur wordt bereikt. Het is daarom beter om stapels kolven te vermijden en elke kolf afzonderlijk te plaatsen.
- ▶Direct op de plank van de incubator.
De begintemperatuur van nieuwe containers en kweekmedia beïnvloedt ook de tijd die de cellen nodig hebben om hun optimale conditie te bereiken; hoe lager de temperatuur, hoe langer het duurt.
Als al deze factoren in de loop van de tijd veranderen, zal dat ook de variabiliteit tussen experimenten vergroten. Het is noodzakelijk om deze temperatuurschommelingen te minimaliseren, zelfs als het niet altijd mogelijk is om alles te controleren (vooral als meerdere mensen dezelfde apparatuur gebruiken).CO2-incubator).
Hoe minimaliseer je temperatuurschommelingen en verkort je de hersteltijd van de temperatuur?
Door het medium voor te verwarmen
Sommige onderzoekers zijn gewend om hele flessen kweekmedium voor te verwarmen in een waterbad van 37 °C, zodat ze op deze temperatuur komen voor gebruik. Het is ook mogelijk om het medium voor te verwarmen in een incubator die alleen voor het voorverwarmen van medium wordt gebruikt en niet voor celkweek. Op die manier kan het medium een optimale temperatuur bereiken zonder de celkweken in een andere incubator te verstoren. Maar voor zover wij weten, is dit meestal geen betaalbare oplossing.
Binnen in de broedmachine
Open de deur van de incubator zo min mogelijk en sluit deze zo snel mogelijk. Vermijd koude plekken, die temperatuurverschillen in de incubator veroorzaken. Laat ruimte tussen de kweekflessen zodat de lucht kan circuleren. De schappen in de incubator 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 het gebied met gaten en het gebied met metaal. Om deze redenen kunt u, als uw experimenten een zeer uniforme groei van de celcultuur vereisen, de kweekflessen op metalen steunen met kleinere contactoppervlakken plaatsen. Dit is meestal niet nodig bij routinematige celkweek.
Minimaliseren van de celverwerkingstijd
Om de tijd die nodig is voor het celbehandelingsproces te minimaliseren, moet u het volgende doen:
- ▶Zorg dat je alle benodigde materialen en gereedschappen klaar hebt liggen voordat je begint met werken.
- ▶Werk snel en efficiënt en beoordeel experimentele methoden vooraf, zodat uw werkzaamheden repetitief en geautomatiseerd worden.
- ▶Minimaliseer contact van vloeistoffen met de omgevingslucht.
- ▶Zorg voor een constante temperatuur in het celkweeklaboratorium waar u werkt.
Geplaatst op: 3 januari 2024