溫度變化對細胞培養的影響
溫度是細胞培養中的重要參數，因為它會影響結果的可重複性。 37°C 以上或以下的溫度變化對哺乳動物細胞的細胞生長動力學有非常顯著的影響，類似於細菌細胞。在 32ºC 下放置一小時後，可以在哺乳動物細胞中檢測到基因表現的變化以及細胞結構、細胞週期進程、mRNA 穩定性的改變。除了直接影響細胞生長之外，溫度的變化也會影響培養基的 pH 值，因為 CO2 的溶解度會改變 pH 值（pH 值在較低溫度下會升高）。培養的哺乳動物細胞可以承受顯著的溫度下降。它們可以在 4°C 下保存數天，並且可以耐受低至 -196°C 的冷凍（使用適當條件）。然而，它們無法忍受超過正常溫度 2°C 以上的時間超過幾個小時，並且在 40°C 及以上的溫度下會迅速死亡。為了確保結果的最大可重複性，即使細胞存活，也需要注意在培養箱外培養和處理細胞期間盡可能保持溫度恆定。
孵化器內溫度變化的原因
您會注意到，當打開孵化器門時，溫度會迅速下降到設定值 37°C。一般情況下，關門幾分鐘後溫度就會恢復。事實上，靜態培養需要時間才能恢復到培養箱中的設定溫度。許多因素都會影響細胞培養物在培養箱外處理後恢復溫度所需的時間。這些因素包括：
- ▶細胞離開培養箱的時間長度
- ▶細胞生長的燒瓶類型（幾何形狀影響傳熱）
- ▶孵化器內的容器數量。
- ▶燒瓶與鋼架的直接接觸會影響熱交換和達到最佳溫度的速度，因此最好避免燒瓶堆疊，並將每個燒瓶放置在
- ▶直接放在孵化器的架子上。
任何新鮮容器和培養基的初始溫度也會影響細胞達到最佳狀態所需的時間；溫度越低，所需的時間越長。
如果所有這些因素隨時間而改變，它們也會增加實驗之間的變異性。有必要盡量減少這些溫度波動，即使並非總是能夠控制一切（特別是當幾個人使用同一個孵化器時）。
如何最大限度地減少溫度變化並縮短溫度恢復時間
透過預熱介質
一些研究人員習慣將整瓶培養基放入 37°C 水浴中預熱，使它們在使用前達到這個溫度。還可以在僅用於培養基預熱而不用於細胞培養的培養箱中預熱培養基，其中培養基可以達到最佳溫度而不會幹擾另一個培養箱中的細胞培養。但據我們所知，這通常不是一筆可以負擔的開銷。
孵化器內部
盡量少打開孵化器門並儘快關閉。避免出現冷點，因為冷點會在孵化器內產生溫差。在燒瓶之間留出空間以使空氣流通。孵化器內的架子可以打洞。由於空氣可以通過孔洞，因此熱量分佈更均勻。然而，孔洞的存在會導致細胞生長的差異，因為有孔洞的區域和有金屬的區域之間存在溫度差異。由於這些原因，如果您的實驗需要細胞培養高度均勻的生長，您可以將培養瓶放置在接觸面較小的金屬支架上，這在常規細胞培養中通常沒有必要。
最小化細胞處理時間
為了最大限度地減少細胞處理過程中所花費的時間，您需要
- ▶開始工作之前，先整理好所有必要的材料和工具。
- ▶快速、順利地工作，事先檢視實驗方法，以便您的操作重複且自動化。
- ▶盡量減少液體與周圍空氣的接觸。
- ▶保持您工作的細胞培養實驗室的恆溫。
發佈時間：2023年8月18日