Tại sao cần có CO2 trong nuôi cấy tế bào?

Độ pH của dung dịch nuôi cấy tế bào thông thường nằm trong khoảng từ 7,0 đến 7,4. Vì hệ đệm pH cacbonat là hệ đệm pH sinh lý (là hệ đệm pH quan trọng trong máu người) nên nó được sử dụng để duy trì độ pH ổn định trong hầu hết các môi trường nuôi cấy. thường cần thêm một lượng natri bicarbonate nhất định khi chuẩn bị nuôi cấy bằng bột. Đối với hầu hết các môi trường nuôi cấy sử dụng cacbonat làm hệ đệm pH, để duy trì độ pH ổn định, cần duy trì lượng carbon dioxide trong lồng ấp ở mức từ 2-10% để duy trì nồng độ carbon dioxide hòa tan trong dung dịch nuôi cấy. Đồng thời, các bình nuôi cấy tế bào cần phải thoáng khí để có thể trao đổi khí.

Việc sử dụng các hệ thống đệm pH khác có loại bỏ nhu cầu về lồng ấp CO2 không? Người ta đã phát hiện ra rằng do nồng độ carbon dioxide trong không khí thấp, nếu các tế bào không được nuôi cấy trong lồng ấp carbon dioxide, HCO3- trong môi trường nuôi cấy sẽ bị cạn kiệt và điều này sẽ cản trở sự phát triển bình thường của các tế bào. Vì vậy, hầu hết các tế bào động vật vẫn được nuôi cấy trong lồng ấp CO2.

Trong vài thập kỷ qua, các lĩnh vực sinh học tế bào, sinh học phân tử, dược lý, v.v. đã có những bước tiến đáng kinh ngạc trong nghiên cứu và đồng thời, việc ứng dụng công nghệ trong các lĩnh vực này cũng phải theo kịp. Mặc dù thiết bị phòng thí nghiệm khoa học sự sống thông thường đã thay đổi đáng kể, nhưng tủ ấm CO2 vẫn là một phần quan trọng của phòng thí nghiệm và được sử dụng cho mục đích duy trì và thúc đẩy sự phát triển tốt hơn của tế bào và mô. Tuy nhiên, với những tiến bộ trong công nghệ, chức năng và hoạt động của chúng đã trở nên chính xác hơn, đáng tin cậy hơn và tiện lợi hơn. Ngày nay, tủ ấm CO2 đã trở thành một trong những thiết bị thường dùng trong phòng thí nghiệm và được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu và sản xuất trong y học, miễn dịch học, di truyền học, vi sinh học, khoa học nông nghiệp và dược lý học.

Máy ấp CO2 tạo ra môi trường cho sự phát triển tế bào/mô tốt hơn bằng cách kiểm soát các điều kiện môi trường xung quanh. Kết quả của việc kiểm soát điều kiện tạo ra một điều kiện ổn định: ví dụ độ axit/kiềm không đổi (pH: 7,2-7,4), nhiệt độ ổn định (37°C), độ ẩm tương đối cao (95%) và mức CO2 ổn định (5%), đó là lý do tại sao các nhà nghiên cứu trong các lĩnh vực trên rất nhiệt tình về sự tiện lợi khi sử dụng máy ấp CO2.

Ngoài ra, với việc bổ sung thêm bộ điều khiển nồng độ CO2 và sử dụng bộ vi điều khiển để điều khiển nhiệt độ chính xác của máy ấp, tỷ lệ thành công và hiệu quả nuôi cấy tế bào và mô sinh học, v.v. đã được cải thiện. Tóm lại, máy ấp CO2 là một loại máy ấp mới không thể thay thế được máy ấp nhiệt điện thông thường trong các phòng thí nghiệm sinh học.