Hvorfor er CO2 nødvendig i cellekultur?

PH-verdien i en typisk cellekulturløsning er mellom 7,0 og 7,4. Siden karbonat-pH-buffersystemet er et fysiologisk pH-buffersystem (det er et viktig pH-buffersystem i menneskeblod), brukes det til å opprettholde en stabil pH i de fleste kulturer. En viss mengde natriumbikarbonat må ofte tilsettes når man preparerer kulturer med pulver. For de fleste kulturer som bruker karbonat som pH-buffersystem, må karbondioksidet i inkubatoren holdes mellom 2–10 % for å opprettholde en stabil pH-verdi for å opprettholde konsentrasjonen av oppløst karbondioksid i kulturløsningen. Samtidig må cellekulturbeholderne være noe pustende for å tillate gassutveksling.

Eliminerer bruk av andre pH-buffersystemer behovet for en CO2-inkubator? Det har blitt funnet at på grunn av den lave konsentrasjonen av karbondioksid i luften, vil HCO3- i kulturmediet bli redusert hvis cellene ikke dyrkes i en karbondioksidinkubator, og dette vil forstyrre cellenes normale vekst. Så de fleste dyrecellene dyrkes fortsatt i en CO2-inkubator.

I løpet av de siste tiårene har feltene cellebiologi, molekylærbiologi, farmakologi osv. gjort fantastiske fremskritt innen forskning, og samtidig har anvendelsen av teknologi på disse feltene måttet holde tritt. Selv om typisk utstyr for biovitenskapelige laboratorier har endret seg dramatisk, er CO2-inkubatoren fortsatt en viktig del av laboratoriet, og brukes til å opprettholde og fremme bedre celle- og vevsvekst. Med teknologiske fremskritt har imidlertid funksjonen og driften deres blitt mer presis, pålitelig og praktisk. I dag har CO2-inkubatorer blitt et av de rutinemessige instrumentene som ofte brukes i laboratorier, og har blitt mye brukt i forskning og produksjon innen medisin, immunologi, genetikk, mikrobiologi, landbruksvitenskap og farmakologi.

En CO2-inkubator skaper et miljø for bedre celle-/vevsvekst ved å kontrollere de omkringliggende miljøforholdene. Resultatet av tilstandskontrollen skaper en stabil tilstand: f.eks. konstant surhet/alkalitet (pH: 7,2–7,4), stabil temperatur (37 °C), høy relativ fuktighet (95 %) og et stabilt CO2-nivå (5 %), og det er derfor forskere innen de ovennevnte feltene er så entusiastiske over hvor praktisk det er å bruke en CO2-inkubator.

I tillegg, med tillegg av CO2-konsentrasjonskontroll og bruk av en mikrokontroller for presis temperaturkontroll av inkubatoren, har suksessraten og effektiviteten ved dyrking av biologiske celler og vev, etc. blitt forbedret. Kort sagt, CO2-inkubator er en ny type inkubator som ikke kan erstattes av en vanlig elektrisk termostatinkubator i biologiske laboratorier.