Влияние колебаний температуры на культивирование клеток в CO2-инкубаторе
Температура является важным параметром в культивировании клеток, 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 могут быть обнаружены в клетках млекопитающих после одного часа при 32°C. Помимо прямого влияния на рост клеток, изменения температуры также влияют на pH среды, поскольку растворимость CO2 изменяет pH (pH повышается при более низких температурах). Культивируемые клетки млекопитающих могут переносить значительное снижение температуры. Их можно хранить при 4°C в течение нескольких дней и они могут выдерживать замораживание до -196°C (при соответствующем условии). Однако они не могут выдерживать температуру примерно на 2°C выше нормы более нескольких часов и быстро погибают при 40°C и выше. Для обеспечения максимальной воспроизводимости результатов, даже если клетки выживают, необходимо следить за тем, чтобы температура оставалась максимально постоянной во время инкубации и работы с клетками вне инкубатора.
Причины колебаний температуры внутри инкубатора
Вы, вероятно, заметили, что при открытии дверцы инкубатора температура быстро падает до заданного значения 37 °C. Как правило, температура восстанавливается в течение нескольких минут после закрытия дверцы. На самом деле, статическим культурам требуется время для восстановления температуры до заданного значения в инкубаторе. На время, необходимое для восстановления температуры клеточной культуры после обработки вне инкубатора, может влиять ряд факторов. К таким факторам относятся:
- ▶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 новых контейнеров и используемых питательных сред также влияет на время, необходимое клеткам для достижения оптимального состояния; чем ниже температура, тем дольше это занимает.
Если все эти факторы меняются со временем, они также увеличивают вариативность между экспериментами. Необходимо минимизировать эти колебания температуры, даже если не всегда возможно контролировать все (особенно если несколько человек используют одно и то же оборудование).инкубатор CO2).
Как минимизировать колебания температуры и сократить время восстановления температуры
Путем предварительного нагрева среды
Некоторые исследователи привыкли предварительно нагревать целые бутылки с питательной средой в водяной бане при температуре 37 °C, чтобы довести их до этой температуры перед использованием. Также возможно предварительное нагревание среды в инкубаторе, предназначенном только для подогрева 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 непозволительно дорого.
Внутри инкубатора
Открывайте дверцу инкубатора как можно реже и закрывайте её как можно быстрее. Избегайте холодных зон, которые создают перепады температур внутри инкубатора. Оставляйте пространство между колбами для циркуляции воздуха. 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 металлическими подложками. По этим причинам, если ваши эксперименты требуют высокоравномерного роста клеточной культуры, вы можете разместить культуральные колбы на металлических подложках с меньшей площадью контакта, что обычно не требуется в рутинных клеточных культурах.
Минимизация времени обработки клеток
Чтобы минимизировать время, затрачиваемое на процесс клеточной терапии, необходимо...
- ▶Перед началом работы подготовьте все необходимые материалы и инструменты.
- ▶Работайте быстро и эффективно, заранее изучая экспериментальные методы, чтобы ваши операции стали повторяющимися и автоматизированными.
- ▶Сведите к минимуму контакт жидкостей с окружающим воздухом.
- ▶Поддерживайте постоянную температуру в лаборатории клеточных культур, где вы работаете.
Дата публикации: 03.01.2024