ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิต่อการเพาะเลี้ยงเซลล์
อุณหภูมิเป็นปัจจัยสำคัญในการเพาะเลี้ยงเซลล์ เนื่องจากมีผลต่อความสามารถในการทำซ้ำของผลลัพธ์ การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่สูงหรือต่ำกว่า 37°C มีผลอย่างมากต่อจลนพลศาสตร์การเจริญเติบโตของเซลล์ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เช่นเดียวกับเซลล์แบคทีเรีย การเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีนและการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างเซลล์ ความก้าวหน้าของวัฏจักรเซลล์ และความเสถียรของ mRNA สามารถตรวจพบได้ในเซลล์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมหลังจากผ่านไปหนึ่งชั่วโมงที่อุณหภูมิ 32°C นอกจากจะส่งผลโดยตรงต่อการเจริญเติบโตของเซลล์แล้ว การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิยังส่งผลต่อค่า pH ของอาหารเลี้ยงเซลล์อีกด้วย เนื่องจากความสามารถในการละลายของ CO2 จะทำให้ค่า pH เปลี่ยนแปลง (ค่า pH จะเพิ่มขึ้นที่อุณหภูมิต่ำกว่า) เซลล์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่เพาะเลี้ยงสามารถทนต่ออุณหภูมิที่ลดลงได้อย่างมีนัยสำคัญ สามารถเก็บรักษาที่อุณหภูมิ 4°C ได้นานหลายวัน และสามารถทนต่อการแช่แข็งที่ -196°C ได้ (ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม) อย่างไรก็ตาม เซลล์เหล่านี้ไม่สามารถทนต่ออุณหภูมิที่สูงกว่าปกติประมาณ 2°C นานกว่าสองสามชั่วโมง และจะตายอย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิ 40°C ขึ้นไป เพื่อให้แน่ใจว่าสามารถทำซ้ำผลลัพธ์ได้สูงสุด แม้ว่าเซลล์จะรอดชีวิต ก็ต้องระมัดระวังในการรักษาอุณหภูมิให้คงที่มากที่สุดในระหว่างการฟักและการจัดการเซลล์นอกตู้ฟัก
สาเหตุของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิภายในตู้ฟัก
คุณจะสังเกตเห็นว่าเมื่อเปิดประตูตู้ฟัก อุณหภูมิจะลดลงอย่างรวดเร็วจนถึงค่าที่ตั้งไว้ที่ 37 องศาเซลเซียส โดยทั่วไป อุณหภูมิจะกลับคืนสู่ระดับปกติภายในไม่กี่นาทีหลังจากปิดประตู อันที่จริงแล้ว การเพาะเลี้ยงเซลล์แบบคงที่ต้องใช้เวลาในการฟื้นฟูอุณหภูมิให้กลับสู่ระดับที่ตั้งไว้ในตู้ฟัก มีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อระยะเวลาที่เซลล์เพาะเลี้ยงจะกลับมามีอุณหภูมิปกติหลังจากผ่านกระบวนการบำบัดภายนอกตู้ฟัก ปัจจัยเหล่านี้ประกอบด้วย:
- ▶ระยะเวลาที่เซลล์อยู่นอกตู้ฟัก
- ▶ชนิดของขวดที่ใช้เพาะเซลล์ (รูปทรงมีผลต่อการถ่ายเทความร้อน)
- ▶จำนวนภาชนะในตู้ฟัก
- ▶การสัมผัสขวดกับชั้นเหล็กโดยตรงส่งผลต่อการแลกเปลี่ยนความร้อนและความเร็วในการเข้าถึงอุณหภูมิที่เหมาะสม ดังนั้นจึงควรหลีกเลี่ยงการวางขวดซ้อนกันและวางภาชนะแต่ละใบ
- ▶โดยตรงบนชั้นวางของตู้ฟักไข่
อุณหภูมิเริ่มต้นของภาชนะและวัสดุเพาะเลี้ยงสดใดๆ ที่ใช้จะส่งผลต่อเวลาที่เซลล์จะถึงสถานะที่เหมาะสม ยิ่งอุณหภูมิต่ำลง ก็ยิ่งใช้เวลานานขึ้น
หากปัจจัยเหล่านี้เปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา ก็จะยิ่งเพิ่มความแปรปรวนระหว่างการทดลองแต่ละครั้ง จำเป็นต้องลดความผันผวนของอุณหภูมิเหล่านี้ให้เหลือน้อยที่สุด แม้ว่าจะไม่สามารถควบคุมทุกอย่างได้เสมอไป (โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากมีคนหลายคนใช้ตู้ฟักเดียวกัน)
วิธีลดความแปรปรวนของอุณหภูมิให้เหลือน้อยที่สุดและลดเวลาในการฟื้นตัวของอุณหภูมิ
โดยการอุ่นอาหารก่อน
นักวิจัยบางคนคุ้นเคยกับการอุ่นขวดอาหารเลี้ยงเชื้อทั้งขวดในอ่างน้ำอุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส เพื่อให้ได้อุณหภูมิที่ต้องการก่อนนำไปใช้งาน นอกจากนี้ยังสามารถอุ่นอาหารเลี้ยงเชื้อในตู้ฟักที่ใช้เฉพาะการอุ่นอาหารเลี้ยงเชื้อเท่านั้น ไม่ได้ใช้ในการเพาะเลี้ยงเซลล์ ซึ่งอาหารเลี้ยงเชื้อสามารถให้อุณหภูมิที่เหมาะสมได้โดยไม่รบกวนการเพาะเลี้ยงเซลล์ในตู้ฟักอีกตู้หนึ่ง แต่เท่าที่เราทราบ ค่าใช้จ่ายนี้มักไม่สูงนัก
ภายในตู้ฟักไข่
เปิดประตูตู้ฟักให้น้อยที่สุดเท่าที่จะทำได้และปิดให้เร็วที่สุด หลีกเลี่ยงบริเวณที่เย็นจัด ซึ่งทำให้เกิดความแตกต่างของอุณหภูมิภายในตู้ฟัก เว้นช่องว่างระหว่างขวดเพาะเชื้อเพื่อให้อากาศถ่ายเทได้สะดวก ชั้นวางภายในตู้ฟักสามารถเจาะรูได้ ช่วยให้กระจายความร้อนได้ดีขึ้นเนื่องจากอากาศสามารถผ่านรูได้ อย่างไรก็ตาม การมีรูอาจนำไปสู่ความแตกต่างในการเจริญเติบโตของเซลล์ เนื่องจากมีความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างบริเวณที่มีรูและบริเวณที่มีเมตา ด้วยเหตุผลเหล่านี้ หากการทดลองของคุณต้องการการเจริญเติบโตของเซลล์ที่สม่ำเสมอสูง คุณสามารถวางขวดเพาะเชื้อบนฐานรองรับโลหะที่มีพื้นผิวสัมผัสขนาดเล็ก ซึ่งปกติแล้วไม่จำเป็นต้องใช้ในการเพาะเลี้ยงเซลล์แบบปกติ
การลดเวลาในการประมวลผลเซลล์
เพื่อลดเวลาที่ใช้ในกระบวนการบำบัดเซลล์ คุณจำเป็นต้อง
- ▶จัดเตรียมวัสดุและเครื่องมือที่จำเป็นทั้งหมดก่อนที่คุณจะเริ่มทำงาน
- ▶ทำงานอย่างรวดเร็วและราบรื่น โดยทบทวนวิธีการทดลองล่วงหน้าเพื่อให้การปฏิบัติงานของคุณเกิดการซ้ำซากและอัตโนมัติ
- ▶ลดการสัมผัสระหว่างของเหลวกับอากาศโดยรอบให้น้อยที่สุด
- ▶รักษาอุณหภูมิคงที่ในห้องปฏิบัติการเพาะเลี้ยงเซลล์ที่คุณทำงาน
เวลาโพสต์: 03 ม.ค. 2567