Effekt av temperaturvariasjon på cellekultur
Temperatur er en viktig parameter i cellekultur fordi den påvirker reproduserbarheten av resultatene. Temperaturendringer over eller under 37 °C har en svært betydelig effekt på cellevekstkinetikken til pattedyrceller, på samme måte som hos bakterieceller. Endringer i genuttrykk og modifikasjoner i cellestruktur, cellesyklusprogresjon og mRNA-stabilitet kan detekteres i pattedyrceller etter én time ved 32 °C. I tillegg til å påvirke celleveksten direkte, påvirker temperaturendringer også pH-verdien i mediet, ettersom løseligheten av CO2 endrer pH-verdien (pH øker ved lavere temperaturer). Dyrkede pattedyrceller kan tolerere betydelige temperaturnedganger. De kan lagres ved 4 °C i flere dager og kan tolerere frysing til -196 °C (ved passende forhold). De kan imidlertid ikke tolerere temperaturer over omtrent 2 °C over normalen i mer enn noen få timer og vil dø raskt ved 40 °C og over. For å sikre maksimal reproduserbarhet av resultatene, selv om cellene overlever, må man være forsiktig med å holde temperaturen så konstant som mulig under inkubasjon og håndtering av cellene utenfor inkubatoren.
Årsaker til temperaturvariasjoner inne i inkubatoren
Du har sikkert lagt merke til at når inkubatordøren åpnes, synker temperaturen raskt til den innstilte verdien på 37 °C. Vanligvis vil temperaturen gjenopprettes innen få minutter etter at døren er lukket. Faktisk trenger statiske kulturer tid til å gjenopprette den innstilte temperaturen i inkubatoren. En rekke faktorer kan påvirke tiden det tar for en cellekultur å gjenvinne temperaturen etter behandling utenfor inkubatoren.Disse faktorene inkluderer:
- ▶ hvor lenge cellene har vært ute av inkubatoren
- ▶typen kolbe som cellene dyrkes i (geometri påvirker varmeoverføring)
- ▶Antall beholdere i inkubatoren.
- ▶Direkte kontakt mellom kolbene og stålhyllen påvirker varmevekslingen og hastigheten på å nå optimal temperatur, så det er bedre å unngå stabler med kolber og å plassere hvert kar
- ▶direkte på hyllen til inkubatoren.
Starttemperaturen til eventuelle ferske beholdere og medier som brukes vil også påvirke tiden det tar for cellene å være i optimal tilstand; jo lavere temperaturen er, desto lengre tid tar det.
Hvis alle disse faktorene endrer seg over tid, vil de også øke variasjonen mellom forsøkene. Det er nødvendig å minimere disse temperatursvingningene, selv om det ikke alltid er mulig å kontrollere alt (spesielt hvis flere personer bruker samme inkubator).
Hvordan minimere temperaturvariasjoner og redusere temperaturgjenopprettingstiden
Ved å forvarme mediet
Noen forskere er vant til å forvarme hele flasker med medium i et vannbad på 37 °C for å bringe dem til denne temperaturen før bruk. Det er også mulig å forvarme mediet i en inkubator som kun brukes til forvarming av medium og ikke til cellekultur, hvor mediet kan nå en optimal temperatur uten å forstyrre cellekulturene i en annen inkubator. Men dette er, så vidt vi vet, vanligvis ikke en overkommelig kostnad.
Inne i inkubatoren
Åpne inkubatordøren så lite som mulig og lukk den så raskt som mulig. Unngå kalde flekker, som skaper temperaturforskjeller i inkubatoren. La det være plass mellom kolbene slik at luften kan sirkulere. Hyllene inne i inkubatoren kan perforeres. Dette gir bedre varmefordeling ettersom det lar luft passere gjennom hullene. Imidlertid kan tilstedeværelsen av hull føre til forskjeller i cellevekst, fordi det er en temperaturforskjell mellom området med hull og området med meta. Av disse grunnene, hvis eksperimentene dine krever svært jevn vekst av cellekulturen, kan du plassere kulturkolbene på metallstøtter med mindre kontaktflater, noe som vanligvis ikke er nødvendig i rutinemessig cellekultur.
Minimering av cellebehandlingstid
For å minimere tiden som brukes på cellebehandlingsprosessen, må du
- ▶Organiser alle nødvendige materialer og verktøy før du begynner å jobbe.
- ▶Jobb raskt og smidig, og gjennomgå eksperimentelle metoder på forhånd, slik at operasjonene dine blir repetitive og automatiserte.
- ▶Minimer kontakten mellom væsker og omgivelsesluften.
- ▶Oppretthold en konstant temperatur i cellekulturlaboratoriet der du jobber.
Publisert: 18. august 2023