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生長動力學有非常顯著的影響，類似於細菌細胞。在 32°C 下培養一小時後，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、細胞週期進程和 mRNA 穩定性的改變。除了直接影響細胞生長外，溫度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 的低溫（在適當條件下）。然而，它們無法耐受超過正常溫度 2°C 以上超過幾個小時的溫度，並且在 40°C 及以上溫度下會迅速死亡。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
您可能已經注意到，當培養箱門打開時，溫度會迅速下降到設定值 37°C。通常，溫度會在門關閉後幾分鐘內恢復。事實上，靜態培養需要時間才能在培養箱內恢復到設定溫度。許多因素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。
如果所有這些因素都隨時間變化，它們也會增加實驗之間的差異性。即使無法控制所有因素（尤其是在多人使用同一台培養箱的情況下），也有必要盡量減少這些溫度波動。
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，使其在使用前達到該溫度。也可以在專門用於培養基預熱而非細胞培養的培養箱中預熱培養基，這樣培養基就能達到最佳溫度，而不會幹擾其他培養箱的細胞培養。但據我們所知，這通常並非一筆可負擔的費用。
孵化器內部
盡量少開培養箱門，並儘快關上。避免出現冷點，因為冷點會在培養箱內造成溫差。培養瓶之間應留出空間，以便空氣流通。培養箱內的層架可以打孔，這樣可以使空氣通過，從而更好地分配熱量。然而，孔洞的存在會導致細胞生長差異，因為有孔區域和有孔區域之間存在溫差。因此，如果您的實驗需要細胞培養物高度均勻地生長，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：2024年1月3日