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如何选择二氧化碳培养箱

1.什么是二氧化碳培养箱

二氧化碳培养箱是通过在培养箱箱体内模拟形成一个类似细胞/组织在生物体内的生长环境,用来对细胞/组织进行体外培养的一种装置。

二氧化碳培养箱比普通的电热恒温培养箱多了二氧化碳浓度控制系统,并对箱内环境的温度和湿度进行了严格控制,如稳定的CO2水平(5%)、稳定的温度(37℃)、较高的相对湿度(95%),因此使生物细胞,组织等的培养成功率、效率都得到改善,是普通的电热恒温培养箱无法替代的新型培养箱。

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2.为什么要用二氧化碳培养箱

气体是哺乳动物细胞培养生存必需条件之一,所需气体主要有氧气和二氧化碳。氧气参与三羧酸循环,产生供给细胞生长增殖的能量和合成细胞生长所需用的各种成分。开放培养时一般把细胞置于95%空气加5%二氧化碳混合气体环境中。CO2既是细胞代谢产物,也是细胞所需成分,它主要与维持培养液的pH有直接关系。动物细胞多数需要微碱性环境,pH为7.2~7.4,以不超出6.8~7.6为宜。在细胞培养过程中,随着CO2释放量的增多,培养基会变酸,因此常在培养基中加入NaHCO3(与CO2溶于水后所形成的H2CO3构成一个缓冲对)来调节pH。NaHCO3具有释放CO2的倾向,加入CO2可以抑制这个反应的进行。培养箱中CO2浓度应与培养液中NaHCO3浓度相平衡,如果培养箱中CO2浓度设定在5%,培养液中NaHCO3的加入量应为1.97 g/L;如果CO2浓度维持在10%,则NaHCO3的加入量应为3.95 g/L。

精确控制二氧化碳浓度,这就是二氧化碳培养箱成为细胞或组织体外培养环境不二之选的重要原因。

3.如何选择二氧化碳培养箱

二氧化碳培养箱,需要保证稳定的气体环境、温度、湿度、具备良好的防污染措施,以及便捷的控制方式。

细胞培养其他必须的因素:

1、无毒和无菌是体外培养细胞的首要条件。为保证细胞能在体外环境中生长繁殖,必须要确保无菌工作区域。

2、合适的温度:一般哺乳类与禽类细胞在体外培养的适宜温度是37℃,不适宜的环境温度会影响细胞的生长。

3、适宜的渗透压:高渗溶液或低渗溶液会引起细胞发生褶皱、肿胀、破裂。

CO2浓度精确控制

温度精准控制

满足细胞培养的湿度要求

水是细胞的重要组成部分,在培养箱中对细胞进行培养过程里,制冷或者制热最直接的影响是细胞的培养基快速蒸发失水,蒸发将导致培养基上的渗透作用增强,产生渗透性脱水;培养基中盐浓度增加,细胞中水分跑出细胞外细胞收缩,新陈代谢变缓,细胞死亡。

培养箱内相对湿度的控制室非常重要的,饱和湿度环境可以避免培养液中二氧化碳逃逸,保持pH值稳定,也能防止由于干燥使培养液中水分蒸发,渗透压升高,导致细胞培养失败。大多数的二氧化碳培养箱是通过增湿盘的蒸发作用产生湿气的,大型的二氧化碳培养箱是用蒸汽发生器或喷雾器来控制相对湿度水平的。一些培养箱在底部设置湿度蓄水池,这样可以增强蒸发作用,但是,这个系统也更复杂,由于复杂结构的增加一些难以预料的问题也会在使用过程中出现。

有效控制污染物

体外培养的细胞缺乏抗感染能力,所以防止污染是决定培养成功与否的首要条件,因而需要操作过程中尽可能地保证无菌。二氧化碳培养箱可应用不同的装置去减少和防止污染的发生,让用户具有多重灭菌选择。

1)干热灭菌

利用干热空气使细菌的原生质凝固,并使细菌的酶系统破坏而杀死细菌的方法。对于耐热芽孢杆菌,干热灭菌容易形成芽孢,无法一次彻底灭菌。通常需要在37℃培养,使芽孢复苏后进行二次灭菌才能达到彻底灭菌效果。

2)湿热灭菌

以高温高压水蒸气为介质,由于蒸汽潜热大,穿透力强,容易使蛋白质变性或凝固,进而导致微生物的死亡,所以该法的灭菌效率比干热灭菌法高。且湿热灭菌温度较干热低,对电子元件特别是传感器的损伤小,可以延长培养箱的使用寿命。

3)紫外灭菌

紫外线灭菌是用紫外线管照射进行的。波长在220-300nm的紫外线称为“杀生命区”,紫外线杀菌效果取决于紫外线灯管的功率大小和照射时间,加上被照空间及面积大小等诸多不稳定因素,导致紫外线杀菌效果不是很理想。此外紫外线对人体有伤害作用。

4)过滤灭菌

所有进入培养箱的气体均经过0.2μm在线过滤器过滤,以消除气体杂质和污染物。