Wpływ zmian temperatury na hodowlę komórkową
Temperatura jest ważnym parametrem w hodowli komórkowej, ponieważ wpływa na powtarzalność wyników. Zmiany temperatury powyżej lub poniżej 37°C mają bardzo istotny wpływ na kinetykę wzrostu komórek ssaków, podobnie jak w przypadku komórek bakteryjnych. Zmiany ekspresji genów i modyfikacje struktury komórkowej, przebieg cyklu komórkowego i stabilność mRNA można wykryć w komórkach ssaków już po godzinie w temperaturze 32°C. Oprócz bezpośredniego wpływu na wzrost komórek, zmiany temperatury wpływają również na pH pożywki, ponieważ rozpuszczalność CO2 zmienia pH (pH wzrasta w niższych temperaturach). Hodowane komórki ssaków tolerują znaczne spadki temperatury. Można je przechowywać w temperaturze 4°C przez kilka dni i tolerują zamrożenie do -196°C (przy zastosowaniu odpowiednich warunków). Nie tolerują jednak temperatur powyżej około 2°C powyżej normy przez dłużej niż kilka godzin i szybko obumierają w temperaturze 40°C i wyższej. Aby zapewnić maksymalną powtarzalność wyników, nawet jeśli komórki przeżyją, należy zadbać o utrzymanie możliwie stałej temperatury podczas inkubacji i obchodzenia się z komórkami poza inkubatorem.
Przyczyny wahań temperatury wewnątrz inkubatora
Zauważyliście zapewne, że po otwarciu drzwi inkubatora temperatura gwałtownie spada do zadanej wartości 37°C. Zazwyczaj temperatura powraca do zadanej wartości w ciągu kilku minut po zamknięciu drzwi. W rzeczywistości hodowle statyczne potrzebują czasu, aby osiągnąć zadaną temperaturę w inkubatorze. Na czas potrzebny hodowli komórkowej do odzyskania temperatury po inkubacji poza inkubatorem wpływa szereg czynników. Należą do nich:
- ▶czas, przez jaki komórki znajdowały się poza inkubatorem
- ▶rodzaj kolby, w której hodowane są komórki (geometria wpływa na wymianę ciepła)
- ▶Liczba pojemników w inkubatorze.
- ▶Bezpośredni kontakt kolb ze stalową półką wpływa na wymianę ciepła i szybkość osiągania optymalnej temperatury, dlatego lepiej unikać układania kolb w stosy i ustawiać każde naczynie osobno
- ▶bezpośrednio na półce inkubatora.
Początkowa temperatura wszelkich świeżych pojemników i użytych mediów również wpływa na czas, jaki jest potrzebny komórkom, aby osiągnąć optymalny stan; im niższa temperatura, tym dłużej to trwa.
Jeśli wszystkie te czynniki zmieniają się w czasie, zwiększają również zmienność między eksperymentami. Konieczne jest minimalizowanie tych wahań temperatury, nawet jeśli nie zawsze jest możliwe kontrolowanie wszystkiego (zwłaszcza jeśli z tego samego inkubatora korzysta kilka osób).
Jak zminimalizować wahania temperatury i skrócić czas powrotu do zadanej temperatury
Poprzez wstępne podgrzanie medium
Niektórzy badacze są przyzwyczajeni do podgrzewania całych butelek z pożywką w łaźni wodnej o temperaturze 37°C, aby doprowadzić je do tej temperatury przed użyciem. Możliwe jest również wstępne podgrzanie pożywki w inkubatorze, który służy wyłącznie do podgrzewania pożywki, a nie do hodowli komórkowej, gdzie pożywka może osiągnąć optymalną temperaturę bez zakłócania hodowli komórkowych w innym inkubatorze. Jednak, o ile nam wiadomo, zazwyczaj nie jest to koszt, na który nas stać.
Wewnątrz inkubatora
Otwieraj drzwi inkubatora jak najrzadziej i zamykaj je jak najszybciej. Unikaj zimnych miejsc, które powodują różnice temperatur w inkubatorze. Pozostaw przestrzeń między kolbami, aby umożliwić cyrkulację powietrza. Półki wewnątrz inkubatora mogą być perforowane. Zapewnia to lepszą dystrybucję ciepła, ponieważ powietrze może przepływać przez otwory. Obecność otworów może jednak prowadzić do różnic we wzroście komórek, ponieważ występuje różnica temperatur między obszarem z otworami a obszarem z metakrylanem. Z tego powodu, jeśli Twoje eksperymenty wymagają bardzo równomiernego wzrostu hodowli komórkowej, możesz umieścić kolby hodowlane na metalowych podstawkach o mniejszej powierzchni styku, co zazwyczaj nie jest konieczne w rutynowej hodowli komórkowej.
Minimalizowanie czasu przetwarzania komórek
Aby zminimalizować czas spędzony na procesie leczenia komórkami, należy
- ▶Zanim rozpoczniesz pracę, zorganizuj wszystkie niezbędne materiały i narzędzia.
- ▶Pracuj szybko i sprawnie, wcześniej przeglądając metody eksperymentalne, aby Twoje operacje stały się powtarzalne i zautomatyzowane.
- ▶Zminimalizuj kontakt cieczy z powietrzem otoczenia.
- ▶Utrzymuj stałą temperaturę w laboratorium hodowli komórkowych, w którym pracujesz.
Czas publikacji: 03-01-2024