Dlaczego CO2 jest potrzebny w hodowli komórkowej?

pH typowego roztworu do hodowli komórkowej wynosi od 7,0 do 7,4. Ponieważ węglanowy bufor pH jest fizjologicznym buforem pH (jest ważnym buforem pH we krwi ludzkiej), jest stosowany do utrzymania stabilnego pH w większości hodowli. Podczas przygotowywania hodowli z proszkami często konieczne jest dodanie określonej ilości wodorowęglanu sodu. W przypadku większości hodowli wykorzystujących węglan jako bufor pH, aby utrzymać stabilne pH, stężenie dwutlenku węgla w inkubatorze musi wynosić od 2 do 10%, co pozwoli na utrzymanie odpowiedniego stężenia rozpuszczonego dwutlenku węgla w roztworze hodowlanym. Jednocześnie naczynia do hodowli komórkowej muszą być w miarę oddychające, aby umożliwić wymianę gazową.

Czy zastosowanie innych systemów buforujących pH eliminuje potrzebę stosowania inkubatora CO₂? Stwierdzono, że ze względu na niskie stężenie dwutlenku węgla w powietrzu, jeśli komórki nie są hodowane w inkubatorze z dwutlenkiem węgla, HCO₂ w podłożu hodowlanym ulega wyczerpaniu, co zakłóca normalny wzrost komórek. Dlatego większość komórek zwierzęcych jest nadal hodowana w inkubatorze CO₂.

W ciągu ostatnich kilku dekad w biologii komórki, biologii molekularnej, farmakologii itd. poczyniono ogromne postępy w badaniach, a jednocześnie zastosowanie technologii w tych dziedzinach musiało dotrzymać im kroku. Chociaż typowy sprzęt laboratoryjny w naukach przyrodniczych uległ drastycznym zmianom, inkubator CO2 nadal stanowi ważną część laboratorium i służy do utrzymania i promowania lepszego wzrostu komórek i tkanek. Jednak wraz z postępem technologicznym jego funkcje i obsługa stały się bardziej precyzyjne, niezawodne i wygodne. Obecnie inkubatory CO2 stały się jednym z rutynowych urządzeń powszechnie używanych w laboratoriach i są szeroko stosowane w badaniach i produkcji w medycynie, immunologii, genetyce, mikrobiologii, naukach rolniczych i farmakologii.

Inkubator CO2 tworzy środowisko sprzyjające lepszemu wzrostowi komórek/tkanek poprzez kontrolowanie warunków otoczenia. Efektem kontroli warunków jest stabilna temperatura: np. stała kwasowość/zasadowość (pH: 7,2-7,4), stabilna temperatura (37°C), wysoka wilgotność względna (95%) i stabilny poziom CO2 (5%). Właśnie dlatego naukowcy z powyższych dziedzin tak entuzjastycznie podchodzą do wygody korzystania z inkubatorów CO2.

Dodatkowo, dzięki dodaniu kontroli stężenia CO2 i zastosowaniu mikrokontrolera do precyzyjnej regulacji temperatury inkubatora, wskaźnik sukcesu i wydajność hodowli komórek biologicznych, tkanek itp. uległy poprawie. Krótko mówiąc, inkubator CO2 to nowy typ inkubatora, którego nie można zastąpić zwykłym inkubatorem z termostatem elektrycznym w laboratoriach biologicznych.