Effekt av temperaturvariation på cellodling
Temperatur är en viktig parameter i cellodling eftersom den påverkar resultatens reproducerbarhet. Temperaturförändringar över eller under 37 °C har en mycket betydande effekt på celltillväxtkinetiken hos däggdjursceller, liknande den hos bakterieceller. Förändringar i genuttryck och modifieringar i cellstruktur, cellcykelprogression och mRNA-stabilitet kan detekteras i däggdjursceller efter en timme vid 32 °C. Förutom att direkt påverka celltillväxten påverkar temperaturförändringar även mediets pH, eftersom lösligheten av CO2 förändrar pH-värdet (pH ökar vid lägre temperaturer). Odlade däggdjursceller kan tolerera betydande temperatursänkningar. De kan förvaras vid 4 °C i flera dagar och kan tolerera frysning till -196 °C (med lämpliga förhållanden). De kan dock inte tolerera temperaturer över cirka 2 °C över det normala i mer än några timmar och kommer att dö snabbt vid 40 °C och högre. För att säkerställa maximal reproducerbarhet av resultaten, även om cellerna överlever, måste man vara försiktig så att temperaturen hålls så konstant som möjligt under inkubationen och hanteringen av cellerna utanför inkubatorn.
Orsaker till temperaturvariationer inuti inkubatorn
Du har säkert märkt att när inkubatordörren öppnas sjunker temperaturen snabbt till det inställda värdet på 37 °C. I allmänhet återhämtar sig temperaturen inom några minuter efter att dörren stängts. Faktum är att statiska kulturer behöver tid för att återhämta sig till den inställda temperaturen i inkubatorn. Ett antal faktorer kan påverka den tid det tar för en cellkultur att återfå temperaturen efter behandling utanför inkubatorn.Dessa faktorer inkluderar:
- ▶hur länge cellerna har varit utanför inkubatorn
- ▶typen av kolv i vilken cellerna odlas (geometrin påverkar värmeöverföringen)
- ▶Antal behållare i inkubatorn.
- ▶Direktkontakt mellan kolvarna och stålhyllan påverkar värmeväxlingen och hastigheten för att uppnå optimal temperatur, så det är bättre att undvika staplar av kolvar och att placera varje kärl
- ▶direkt på inkubatorns hylla.
Den initiala temperaturen för eventuella nya behållare och medier som används kommer också att påverka den tid det tar för cellerna att nå sitt optimala tillstånd; ju lägre temperatur desto längre tid tar det.
Om alla dessa faktorer förändras över tid, kommer de också att öka variationen mellan experimenten. Det är nödvändigt att minimera dessa temperaturfluktuationer, även om det inte alltid är möjligt att kontrollera allt (särskilt om flera personer använder samma inkubator).
Hur man minimerar temperaturvariationer och minskar tiden för temperaturåterhämtning
Genom att förvärma mediet
Vissa forskare är vana vid att förvärma hela flaskor med media i ett 37 °C varmt vattenbad för att få dem att nå denna temperatur före användning. Det är också möjligt att förvärma mediet i en inkubator som endast används för förvärmning av medium och inte för cellodling, där mediet kan nå en optimal temperatur utan att störa cellodlingarna i en annan inkubator. Men detta är, så vitt vi vet, vanligtvis inte en överkomlig kostnad.
Inuti inkubatorn
Öppna inkubatordörren så lite som möjligt och stäng den så snabbt som möjligt. Undvik kalla punkter, som skapar temperaturskillnader i inkubatorn. Lämna utrymme mellan kolvarna så att luften kan cirkulera. Hyllorna inuti inkubatorn kan perforeras. Detta möjliggör bättre värmefördelning eftersom det släpper igenom luft i hålen. Förekomsten av hål kan dock leda till skillnader i celltillväxt, eftersom det finns en temperaturskillnad mellan området med hål och området med meta. Av dessa skäl, om dina experiment kräver mycket jämn tillväxt av cellkulturen, kan du placera odlingskolvarna på metallstöd med mindre kontaktytor, vilket vanligtvis inte är nödvändigt vid rutinmässig cellodling.
Minimera cellbehandlingstid
För att minimera tiden som spenderas på cellbehandlingsprocessen måste du
- ▶Organisera allt nödvändigt material och verktyg innan du börjar arbeta.
- ▶Arbeta snabbt och smidigt och granska experimentella metoder i förväg så att dina operationer blir repetitiva och automatiserade.
- ▶Minimera vätskors kontakt med omgivande luft.
- ▶Håll en konstant temperatur i cellodlingslaboratoriet där du arbetar.
Publiceringstid: 18 augusti 2023