Зачем нужен CO2 в культуре клеток?

pH типичного раствора для культивирования клеток составляет от 7,0 до 7,4. Поскольку карбонатная буферная система является физиологической буферной системой (она играет важную роль в поддержании pH в крови человека), она используется для поддержания стабильного pH в большинстве культур. При приготовлении культур с использованием порошков часто требуется добавлять определённое количество бикарбоната натрия. Для большинства культур, использующих карбонатную систему в качестве буферной системы, для поддержания стабильного pH необходимо поддерживать концентрацию углекислого газа в инкубаторе в диапазоне 2–10%, чтобы поддерживать концентрацию растворённого углекислого газа в культуральном растворе. При этом сосуды для культивирования клеток должны быть достаточно воздухопроницаемыми для обеспечения газообмена.

Исключает ли использование других буферных систем pH необходимость в CO2-инкубаторе? Было обнаружено, что из-за низкой концентрации углекислого газа в воздухе, если клетки не культивируются в CO2-инкубаторе, уровень HCO3⁻ в питательной среде истощается, что препятствует нормальному росту клеток. Поэтому большинство животных клеток по-прежнему культивируют в CO2-инкубаторе.

За последние несколько десятилетий области клеточной биологии, молекулярной биологии, фармакологии и т. д. добились поразительных успехов в исследованиях, и в то же время применение технологий в этих областях должно было идти в ногу со временем. Хотя типичное лабораторное оборудование для биологических наук претерпело значительные изменения, CO2-инкубатор по-прежнему остается важной частью лаборатории и используется для поддержания и стимуляции роста клеток и тканей. Однако с развитием технологий их функции и работа стали более точными, надежными и удобными. В настоящее время CO2-инкубаторы стали одним из повседневных приборов, обычно используемых в лабораториях, и широко используются в исследованиях и производстве в медицине, иммунологии, генетике, микробиологии, сельском хозяйстве и фармакологии.

CO2-инкубатор создаёт среду для лучшего роста клеток/тканей, контролируя окружающие условия. В результате достигается стабильность условий: например, постоянная кислотность/щёлочность (pH: 7,2–7,4), стабильная температура (37°C), высокая относительная влажность (95%) и стабильный уровень CO2 (5%). Именно поэтому исследователи в этих областях так воодушевлены удобством использования CO2-инкубатора.

Кроме того, благодаря добавлению контроля концентрации CO2 и использованию микроконтроллера для точного регулирования температуры инкубатора повысилась эффективность и успешность культивирования биологических клеток и тканей и т. д. Одним словом, CO2-инкубатор — это новый тип инкубатора, который невозможно заменить обычным электрическим термостатом в биологических лабораториях.