ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิต่อการเพาะเลี้ยงเซลล์
อุณหภูมิเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญในการเพาะเลี้ยงเซลล์เนื่องจากมีผลต่อความสามารถในการทำซ้ำของผลลัพธ์ การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่สูงกว่าหรือต่ำกว่า 37°C มีผลอย่างมากต่อจลนพลศาสตร์การเจริญเติบโตของเซลล์ของเซลล์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ซึ่งคล้ายกับเซลล์แบคทีเรีย การเปลี่ยนแปลงในการแสดงออกของยีนและการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างเซลล์ ความก้าวหน้าของวงจรเซลล์ ความเสถียรของ mRNA สามารถตรวจพบได้ในเซลล์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมหลังจากผ่านไปหนึ่งชั่วโมงที่อุณหภูมิ 32ºC นอกจากจะส่งผลโดยตรงต่อการเจริญเติบโตของเซลล์แล้ว การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิยังส่งผลต่อค่า pH ของตัวกลางอีกด้วย เนื่องจากความสามารถในการละลายของ CO2 จะเปลี่ยนค่า pH (ค่า pH จะเพิ่มขึ้นที่อุณหภูมิต่ำกว่า) เซลล์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่เพาะเลี้ยงสามารถทนต่ออุณหภูมิที่ลดลงได้อย่างมีนัยสำคัญ เซลล์สามารถเก็บไว้ที่อุณหภูมิ 4°C ได้นานหลายวันและสามารถทนต่อการแช่แข็งที่ -196°C ได้ (โดยใช้เงื่อนไขที่เหมาะสม) อย่างไรก็ตาม เซลล์เหล่านี้ไม่สามารถทนต่ออุณหภูมิที่สูงกว่าปกติประมาณ 2°C ได้นานกว่าสองสามชั่วโมง และจะตายอย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิ 40°C ขึ้นไป เพื่อให้แน่ใจว่าสามารถทำซ้ำผลลัพธ์ได้สูงสุด แม้ว่าเซลล์จะรอดชีวิต จำเป็นต้องดูแลให้อุณหภูมิคงที่มากที่สุดในระหว่างการฟักและการจัดการเซลล์นอกตู้ฟัก
สาเหตุของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิภายในตู้ฟักไข่
คุณจะสังเกตเห็นว่าเมื่อเปิดประตูตู้ฟัก อุณหภูมิจะลดลงอย่างรวดเร็วจนถึงค่าที่ตั้งไว้ที่ 37 °C โดยทั่วไป อุณหภูมิจะกลับคืนสู่สภาพเดิมภายในไม่กี่นาทีหลังจากปิดประตู ในความเป็นจริง เซลล์เพาะเลี้ยงแบบคงที่ต้องใช้เวลาในการกลับคืนสู่สภาพเดิมจนถึงอุณหภูมิที่ตั้งไว้ในตู้ฟัก ปัจจัยหลายประการอาจส่งผลต่อเวลาที่เซลล์เพาะเลี้ยงจะกลับคืนสู่สภาพเดิมหลังจากการบำบัดภายนอกตู้ฟัก ปัจจัยเหล่านี้ได้แก่:
- ▶ระยะเวลาที่เซลล์ถูกนำออกจากตู้ฟัก
- ▶ประเภทของขวดที่ใช้เพาะเซลล์ (รูปทรงส่งผลต่อการถ่ายเทความร้อน)
- ▶จำนวนภาชนะในตู้ฟักไข่
- ▶การสัมผัสโดยตรงระหว่างขวดกับชั้นเหล็กส่งผลต่อการแลกเปลี่ยนความร้อนและความเร็วในการเข้าถึงอุณหภูมิที่เหมาะสม ดังนั้นจึงควรหลีกเลี่ยงการวางขวดซ้อนกันและวางภาชนะแต่ละใบ
- ▶โดยตรงบนชั้นวางของตู้ฟักไข่
อุณหภูมิเริ่มต้นของภาชนะและวัสดุเพาะเลี้ยงสดที่ใช้จะส่งผลต่อเวลาที่เซลล์จะถึงสถานะที่เหมาะสมที่สุด ยิ่งอุณหภูมิต่ำลง จะต้องใช้เวลานานขึ้น
หากปัจจัยทั้งหมดเหล่านี้เปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา ก็จะเพิ่มความแปรปรวนระหว่างการทดลองด้วย จำเป็นต้องลดความผันผวนของอุณหภูมิให้เหลือน้อยที่สุด แม้ว่าจะไม่สามารถควบคุมทุกอย่างได้เสมอไปก็ตาม (โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากมีคนหลายคนใช้ตู้ฟักไข่เดียวกัน)
วิธีลดความแปรปรวนของอุณหภูมิให้เหลือน้อยที่สุดและลดเวลาในการฟื้นตัวของอุณหภูมิ
โดยการอุ่นตัวกลางก่อน
นักวิจัยบางคนคุ้นเคยกับการอุ่นขวดอาหารเลี้ยงเชื้อทั้งขวดในอ่างน้ำ 37 องศาเซลเซียสเพื่อให้ขวดมีอุณหภูมิถึงระดับนี้ก่อนใช้งาน นอกจากนี้ ยังเป็นไปได้ที่จะอุ่นอาหารเลี้ยงเชื้อในตู้ฟักที่ใช้เฉพาะในการอุ่นอาหารเลี้ยงเชื้อเท่านั้น ไม่ใช่สำหรับการเพาะเลี้ยงเซลล์ โดยอาหารเลี้ยงเชื้อสามารถไปถึงอุณหภูมิที่เหมาะสมได้โดยไม่รบกวนการเพาะเลี้ยงเซลล์ในตู้ฟักอื่น แต่เท่าที่เรารู้ ค่าใช้จ่ายนี้มักจะไม่เอื้อมถึง
ภายในตู้ฟักไข่
เปิดประตูตู้ฟักให้น้อยที่สุดและปิดให้เร็วที่สุด หลีกเลี่ยงบริเวณที่มีความเย็นซึ่งจะสร้างความแตกต่างของอุณหภูมิในตู้ฟัก เว้นช่องว่างระหว่างขวดเพื่อให้อากาศหมุนเวียนได้ ชั้นวางภายในตู้ฟักสามารถเจาะรูได้ วิธีนี้ช่วยให้กระจายความร้อนได้ดีขึ้นเนื่องจากอากาศสามารถผ่านรูได้ อย่างไรก็ตาม การมีรูอาจทำให้เซลล์เติบโตแตกต่างกันได้ เนื่องจากมีความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างบริเวณที่มีรูและบริเวณที่มีเมตาบอลิซึม ด้วยเหตุผลเหล่านี้ หากการทดลองของคุณต้องการการเจริญเติบโตที่สม่ำเสมอสูงของการเพาะเลี้ยงเซลล์ คุณสามารถวางขวดเพาะเลี้ยงบนตัวรองรับโลหะที่มีพื้นผิวสัมผัสขนาดเล็กกว่า ซึ่งโดยปกติแล้วไม่จำเป็นสำหรับการเพาะเลี้ยงเซลล์แบบปกติ
การลดเวลาการประมวลผลของเซลล์
เพื่อลดเวลาที่ใช้ในกระบวนการบำบัดเซลล์ คุณจำเป็นต้อง
- ▶จัดเตรียมวัสดุและเครื่องมือที่จำเป็นทั้งหมดก่อนที่คุณจะเริ่มทำงาน
- ▶ทำงานอย่างรวดเร็วและราบรื่น โดยทบทวนวิธีการทดลองล่วงหน้าเพื่อให้การปฏิบัติงานของคุณซ้ำซากและอัตโนมัติ
- ▶ลดการสัมผัสของของเหลวกับอากาศโดยรอบให้น้อยที่สุด
- ▶รักษาอุณหภูมิคงที่ในห้องปฏิบัติการเพาะเลี้ยงเซลล์ที่คุณทำงาน
เวลาโพสต์ : 3 ม.ค. 2567