Влияние изменения температуры на культуру клеток
Температура является важным параметром в клеточной культуре, поскольку она влияет на воспроизводимость результатов. Изменения температуры выше или ниже 37 °C оказывают очень существенное влияние на кинетику роста клеток млекопитающих, аналогично бактериальным клеткам. Изменения в экспрессии генов и модификации клеточной структуры, прогрессии клеточного цикла, стабильности мРНК можно обнаружить в клетках млекопитающих через один час при 32ºC. Помимо прямого влияния на рост клеток, изменения температуры также влияют на pH среды, поскольку растворимость CO2 изменяет pH (pH увеличивается при более низких температурах). Культивируемые клетки млекопитающих могут переносить значительные понижения температуры. Их можно хранить при температуре 4 °C в течение нескольких дней и выдерживать замораживание до -196 °C (при соблюдении соответствующих условий). Однако они не могут переносить температуры выше примерно 2 °C выше нормы более нескольких часов и быстро погибнут при 40 °C и выше. Чтобы обеспечить максимальную воспроизводимость результатов, даже если клетки выживут, необходимо следить за тем, чтобы температура во время инкубации и обработки клеток вне инкубатора оставалась как можно более постоянной.
Причины колебаний температуры внутри инкубатора
Вы заметили, что когда дверь инкубатора открыта, температура быстро падает до установленного значения 37 °C. Как правило, температура восстанавливается в течение нескольких минут после закрытия двери. Фактически, статическим культурам нужно время, чтобы восстановиться до установленной температуры в инкубаторе. Ряд факторов может влиять на время, необходимое культуре клеток для восстановления температуры после обработки вне инкубатора. Эти факторы включают в себя:
- ▶продолжительность времени, в течение которого клетки находились вне инкубатора
- ▶тип колбы, в которой выращиваются клетки (геометрия влияет на теплопередачу)
- ▶Количество контейнеров в инкубаторе.
- ▶Прямой контакт колб со стальной полкой влияет на теплообмен и скорость достижения оптимальной температуры, поэтому лучше избегать штабелирования колб и размещать каждую емкость отдельно
- ▶непосредственно на полке инкубатора.
Начальная температура любых свежих контейнеров и используемых сред также будет влиять на время, необходимое для достижения клетками оптимального состояния: чем ниже их температура, тем больше времени это займет.
Если все эти факторы со временем изменятся, они также увеличат изменчивость между экспериментами. Необходимо минимизировать эти колебания температуры, даже если не всегда возможно все контролировать (особенно если несколько человек используют один и тот же инкубатор).
Как минимизировать колебания температуры и сократить время восстановления температуры
Предварительный нагрев среды
Некоторые исследователи привыкли предварительно нагревать целые бутылки со средой в водяной бане с температурой 37 °C, чтобы довести их до этой температуры перед использованием. Также можно предварительно нагревать среду в инкубаторе, который используется только для предварительного нагрева среды, а не для культивирования клеток, где среда может достичь оптимальной температуры, не нарушая клеточные культуры в другом инкубаторе. Но, насколько нам известно, это обычно не является доступной тратой.
Внутри инкубатора
Открывайте дверцу инкубатора как можно реже и закрывайте ее как можно быстрее. Избегайте холодных пятен, которые создают разницу температур в инкубаторе. Оставляйте пространство между колбами, чтобы воздух мог циркулировать. Полки внутри инкубатора могут быть перфорированными. Это обеспечивает лучшее распределение тепла, поскольку позволяет воздуху проходить через отверстия. Однако наличие отверстий может привести к различиям в росте клеток, поскольку существует разница температур между областью с отверстиями и областью с мета. По этим причинам, если ваши эксперименты требуют очень равномерного роста клеточной культуры, вы можете разместить культуральные колбы на металлических подставках с меньшими контактными поверхностями, которые обычно не нужны при обычном культивировании клеток.
Минимизация времени обработки ячеек
Чтобы минимизировать время, затрачиваемое на процесс обработки клеток, необходимо
- ▶Перед началом работы подготовьте все необходимые материалы и инструменты.
- ▶Работайте быстро и слаженно, заранее изучая экспериментальные методы, чтобы ваши операции стали повторяющимися и автоматизированными.
- ▶Минимизируйте контакт жидкостей с окружающим воздухом.
- ▶Поддерживайте постоянную температуру в лаборатории по культивированию клеток, где вы работаете.
Время публикации: 03.01.2024