Vplyv teplotných zmien na bunkovú kultúru
Teplota je dôležitým parametrom v bunkovej kultúre, pretože ovplyvňuje reprodukovateľnosť výsledkov. Zmeny teploty nad alebo pod 37 °C majú veľmi významný vplyv na kinetiku rastu buniek cicavčích buniek, podobne ako v prípade bakteriálnych buniek. Zmeny v génovej expresii a modifikácie v bunkovej štruktúre, progresii bunkového cyklu a stabilite mRNA je možné v cicavčích bunkách detegovať po jednej hodine pri 32 °C. Okrem priameho vplyvu na rast buniek ovplyvňujú zmeny teploty aj pH média, pretože rozpustnosť CO2 mení pH (pH sa zvyšuje pri nižších teplotách). Kultivované cicavčie bunky dokážu tolerovať výrazné zníženie teploty. Môžu sa skladovať pri teplote 4 °C niekoľko dní a dokážu tolerovať zmrazenie na -196 °C (za vhodných podmienok). Nedokážu však tolerovať teploty nad približne 2 °C nad normálnou teplotou dlhšie ako niekoľko hodín a pri teplote 40 °C a viac rýchlo uhynú. Aby sa zabezpečila maximálna reprodukovateľnosť výsledkov, aj keď bunky prežijú, je potrebné dbať na to, aby sa teplota počas inkubácie a manipulácie s bunkami mimo inkubátora udržiavala čo najkonštantnejšia.
Dôvody teplotných zmien vo vnútri inkubátora
Určite ste si všimli, že po otvorení dvierok inkubátora teplota rýchlo klesne na nastavenú hodnotu 37 °C. Vo všeobecnosti sa teplota obnoví v priebehu niekoľkých minút po zatvorení dvierok. V skutočnosti statické kultúry potrebujú čas na obnovenie nastavenej teploty v inkubátore. Čas potrebný na obnovenie teploty bunkovej kultúry po ošetrení mimo inkubátora môže ovplyvniť množstvo faktorov. Medzi tieto faktory patria:
- ▶dĺžka času, počas ktorého boli bunky mimo inkubátora
- ▶typ banky, v ktorej sa bunky pestujú (geometria ovplyvňuje prenos tepla)
- ▶Počet nádob v inkubátore.
- ▶Priamy kontakt baniek s oceľovou policou ovplyvňuje výmenu tepla a rýchlosť dosiahnutia optimálnej teploty, preto je lepšie vyhnúť sa stohovaniu baniek a umiestniť každú nádobu
- ▶priamo na poličke inkubátora.
Počiatočná teplota akýchkoľvek použitých čerstvých nádob a médií tiež ovplyvní čas potrebný na dosiahnutie optimálneho stavu buniek; čím nižšia je ich teplota, tým dlhšie to trvá.
Ak sa všetky tieto faktory časom menia, zvýšia sa aj variabilita medzi experimentmi. Je potrebné minimalizovať tieto teplotné výkyvy, aj keď nie je vždy možné všetko kontrolovať (najmä ak viacero ľudí používa ten istý inkubátor).
Ako minimalizovať teplotné výkyvy a skrátiť čas zotavenia z teploty
Predhriatím média
Niektorí výskumníci sú zvyknutí predhrievať celé fľaše s médiom vo vodnom kúpeli s teplotou 37 °C, aby sa pred použitím dosiahla táto teplota. Médium je tiež možné predhriať v inkubátore, ktorý sa používa iba na predhrievanie média a nie na kultiváciu buniek, kde médium môže dosiahnuť optimálnu teplotu bez narušenia bunkových kultúr v inom inkubátore. Pokiaľ však vieme, toto zvyčajne nie je dostupný výdavok.
Vo vnútri inkubátora
Dvierka inkubátora otvárajte čo najmenej a zatvárajte ich čo najrýchlejšie. Vyhnite sa chladným miestam, ktoré v inkubátore vytvárajú teplotné rozdiely. Medzi bankami nechajte priestor, aby mohol prúdiť vzduch. Police vo vnútri inkubátora môžu byť perforované. To umožňuje lepšie rozloženie tepla, pretože umožňuje prechod vzduchu cez otvory. Prítomnosť otvorov však môže viesť k rozdielom v raste buniek, pretože medzi oblasťou s otvormi a oblasťou s meta je teplotný rozdiel. Z týchto dôvodov, ak vaše experimenty vyžadujú vysoko rovnomerný rast bunkovej kultúry, môžete kultivačné banky umiestniť na kovové podložky s menšími kontaktnými plochami, ktoré pri bežnej bunkovej kultúre zvyčajne nie sú potrebné.
Minimalizácia času spracovania buniek
Aby ste minimalizovali čas strávený procesom bunkovej úpravy, musíte
- ▶Pred začatím práce si pripravte všetky potrebné materiály a nástroje.
- ▶Pracujte rýchlo a plynulo a vopred si preštudujte experimentálne metódy, aby sa vaše operácie stali opakujúcimi sa a automatizovanými.
- ▶Minimalizujte kontakt kvapalín s okolitým vzduchom.
- ▶V laboratóriu bunkových kultúr, kde pracujete, udržiavajte konštantnú teplotu.
Čas uverejnenia: 03.01.2024