Почему CO2 необходим в культуре клеток?

pH типичного раствора для культивирования клеток составляет от 7,0 до 7,4. Поскольку карбонатная буферная система pH является физиологической буферной системой pH (это важная буферная система pH в крови человека), она используется для поддержания стабильного pH в большинстве культур. При приготовлении культур с порошками часто необходимо добавлять определенное количество бикарбоната натрия. Для большинства культур, использующих карбонат в качестве буферной системы pH, для поддержания стабильного pH необходимо поддерживать уровень углекислого газа в инкубаторе в пределах 2–10 % для поддержания концентрации растворенного углекислого газа в культуральном растворе. В то же время сосуды для культивирования клеток должны быть достаточно воздухопроницаемыми, чтобы обеспечить газообмен.

Исключает ли использование других буферных систем pH необходимость в инкубаторе CO2? Было обнаружено, что из-за низкой концентрации углекислого газа в воздухе, если клетки не культивируются в инкубаторе с углекислым газом, HCO3- в культуральной среде будет истощен, и это будет мешать нормальному росту клеток. Поэтому большинство клеток животных по-прежнему культивируют в инкубаторе с CO2.

За последние несколько десятилетий области клеточной биологии, молекулярной биологии, фармакологии и т. д. достигли поразительных успехов в исследованиях, и в то же время применение технологий в этих областях должно было идти в ногу. Хотя типичное лабораторное оборудование для биологических наук кардинально изменилось, CO2-инкубатор по-прежнему является важной частью лаборатории и используется для поддержания и стимулирования лучшего 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 обычных инструментов, обычно используемых в лабораториях, и широко используются в исследованиях и производстве в медицине, иммунологии, генетике, микробиологии, сельскохозяйственной науке и фармакологии.

Инкубатор CO2 создает среду для лучшего роста клеток/тканей, контролируя окружающие условия. Результатом контроля условий является создание стабильных условий: например, постоянная кислотность/щелочность (pH: 7,2-7,4), стабильная температура (37°C), высокая относительная влажность (95%) и стабильный уровень CO2 (5%), поэтому исследователи в вышеуказанных областях так воодушевлены удобством использования инкубатора CO2.

Кроме того, с добавлением контроля концентрации CO2 и использованием микроконтроллера для точного контроля температуры инкубатора были улучшены показатели успешности и эффективности культивирования биологических клеток и тканей и т. д. Короче говоря, инкубатор CO2 представляет собой новый тип инкубатора, который не может быть заменен обычным электрическим термостатным инкубатором в биологических лабораториях.