Hücre kültüründe CO2'ye neden ihtiyaç vardır?

Tipik bir hücre kültürü çözeltisinin pH değeri 7,0 ile 7,4 arasındadır. Karbonat pH tampon sistemi fizyolojik bir pH tampon sistemi olduğundan (insan kanında önemli bir pH tampon sistemidir), çoğu kültürde sabit bir pH değeri sağlamak için kullanılır. Toz içeren kültürler hazırlanırken genellikle belirli miktarda sodyum bikarbonat eklenmesi gerekir. pH tampon sistemi olarak karbonat kullanan çoğu kültürde, sabit bir pH değeri sağlamak için inkübatördeki karbondioksit oranının kültür çözeltisindeki çözünmüş karbondioksit konsantrasyonunu korumak için %2-10 arasında tutulması gerekir. Aynı zamanda, hücre kültürü kaplarının gaz değişimine izin verecek şekilde bir miktar hava geçirgen olması gerekir.

Diğer pH tampon sistemlerinin kullanımı CO2 inkübatörü ihtiyacını ortadan kaldırır mı? Havadaki düşük karbondioksit konsantrasyonu nedeniyle, hücreler bir karbondioksit inkübatöründe kültürlenmezse, kültür ortamındaki HCO3-'ün azalacağı ve bunun hücrelerin normal büyümesini engelleyeceği bulunmuştur. Dolayısıyla, hayvan hücrelerinin çoğu hala bir CO2 inkübatöründe kültürlenmektedir.

Son birkaç on yılda, hücre biyolojisi, moleküler biyoloji, farmakoloji vb. alanlar araştırma alanında inanılmaz ilerlemeler kaydetmiş ve aynı zamanda bu alanlardaki teknoloji uygulamaları da bu ilerlemeye ayak uydurmak zorunda kalmıştır. Tipik yaşam bilimleri laboratuvar ekipmanları önemli ölçüde değişmiş olsa da, CO2 inkübatörü hâlâ laboratuvarın önemli bir parçasıdır ve daha iyi hücre ve doku büyümesini sürdürmek ve teşvik etmek amacıyla kullanılmaktadır. Bununla birlikte, teknolojideki gelişmelerle birlikte işlevleri ve çalışma şekilleri daha hassas, güvenilir ve kullanışlı hale gelmiştir. Günümüzde CO2 inkübatörleri laboratuvarlarda yaygın olarak kullanılan rutin cihazlardan biri haline gelmiş ve tıp, immünoloji, genetik, mikrobiyoloji, tarım bilimi ve farmakoloji alanlarında araştırma ve üretimde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Bir CO2 inkübatörü, çevredeki çevresel koşulları kontrol ederek daha iyi hücre/doku büyümesi için uygun bir ortam yaratır. Koşul kontrolünün sonucu, sabit bir ortam yaratır: örneğin sabit asitlik/alkalilik (pH: 7,2-7,4), sabit sıcaklık (37°C), yüksek bağıl nem (%95) ve sabit bir CO2 seviyesi (%5). Bu nedenle, yukarıdaki alanlardaki araştırmacılar CO2 inkübatörü kullanmanın rahatlığı konusunda bu kadar heveslidir.

Ayrıca, CO2 konsantrasyon kontrolünün eklenmesi ve inkübatörün hassas sıcaklık kontrolü için bir mikrodenetleyicinin kullanılmasıyla, biyolojik hücre ve dokuların vb. yetiştirilmesinin başarı oranı ve verimliliği artırılmıştır. Kısacası, CO2 inkübatörü, biyolojik laboratuvarlardaki sıradan elektrikli termostatlı inkübatörlerin yerini alamayacak yeni bir inkübatör türüdür.