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具有生物pH自動控制(CO 2溶解在培養(yǎng)基中)的細胞培養(yǎng)裝置。 不需要CO2培養(yǎng)箱

具有CO2生物自動控制的細胞培養(yǎng)裝置。 優(yōu)點和局限性。 不需要CO2培養(yǎng)箱。
 
環(huán)境H +的量是在人工介質(zhì)中培養(yǎng)的細胞生長和細胞生理學(xué)的**嚴格限制因素之一; 因此,細胞培養(yǎng)基通常被緩沖以保持中性pH。 可以向培養(yǎng)基中加入幾種緩沖液混合物以保持pH中性,例如磷酸鈉,Tris,碳酸氫鹽或HEPES。 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)碳酸氫鹽緩沖系統(tǒng)**小地影響細胞的生長,因此已經(jīng)成為**常見的。 的 H 2 CO 3 溶解在水中處于平衡(CO 2 + H 2 OH + HCO 3 - ) 的CO 2 成分迅速擴散出媒體,進入大氣中。 當(dāng)配制培養(yǎng)基時可以確定碳酸氫鹽的濃度; 然而,CO 2 濃度是動態(tài)的,在任何精確時刻用(1) 的溫度變化,(2)的氣體壓力 ;(3)在介質(zhì)的pH值 。 

有兩種主要的技術(shù)策略,以保持二氧化碳 在所需要的pH值的媒體解決方案: 


a) 使用外部外源性CO 2 源。
當(dāng)使用T-燒瓶和餐具用頭部 空間(在介質(zhì)上方氣體空間),供給額外的 CO 2 到大氣中是緩沖區(qū)上述必要,增加 氣氛 中的CO 2 分壓。 否則在 媒體 的 CO 2 會消散成頂部空間和H 2 CO 3 會消失的緩沖效應(yīng)的結(jié)果。 隨著該反應(yīng)的進行,介質(zhì)將變得堿性增加。 使用CO 2 調(diào)節(jié)的細胞培養(yǎng)孵化器保持大氣CO 2(5%**10%) 的較高水平 ,并保證了媒體將包含足夠的HCO 3以維持所需的pH值。 


B) 使用內(nèi)部生理CO 2 的 來源。
PetakaG3®擁有**CO 2 的 平衡機制,通過Celartia®**并獲得**維持在生理條件下細胞無外部CO 2源。 這種策略 通過插入細胞培養(yǎng)環(huán)境與外部環(huán)境大氣之間的兩個具體計算擴散障礙降低 了 從介質(zhì)到大氣 中的CO 2 擴散率。 


由于活細胞產(chǎn)生和釋放代謝衍生的 CO 2 到媒體,通過 

保持在控制之下的擴散系數(shù),并由此節(jié)省的 CO 2 培養(yǎng)室內(nèi),中性pH可以在不額外的 CO 2 的外部電源來實現(xiàn)。 

維持成功的細胞培養(yǎng)中**重要的因素是保持pH在正常的生理邊緣。 通常,細胞培養(yǎng)基補充有酚紅,酚紅根據(jù)pH變化顏色的分子,范圍從pH6.5的淺黃色和pH8的藍色品紅色。 

在Petaka,近似pH水平可通過觀察酚紅補充培養(yǎng)基的顏色,實際數(shù)字顏色測量使用例如ELISA讀數(shù)器,可 有助于提供定量的pH數(shù)據(jù) 監(jiān)測 。 


pH在Petaka中自動調(diào)節(jié),并且根據(jù)以下幾個因素而變化: 

1環(huán)境大氣的CO2 

2介質(zhì)的pH 

3培養(yǎng)室中的活細胞數(shù) 


如果環(huán)境CO 2分壓高于內(nèi)部CO 2分壓,則由于低擴散系數(shù),環(huán)境CO 2逐漸擴散到細胞培養(yǎng)室中。 因此,pH下降。 相反,如果環(huán)境CO 2分壓低于內(nèi)部CO 2分壓,則內(nèi)部CO 2擴散到環(huán)境空氣中,擴散系數(shù)與內(nèi)外CO 2分壓差成比例。 這種“CO 2泄漏”增加了培養(yǎng)基的pH并降低了培養(yǎng)基中的CO 2溶解度,從而鞏固了pH增加。在Petaka二氧化碳擴散率是由內(nèi)部擴散系統(tǒng)的設(shè)計設(shè)置,并 計算到正常細胞生理邊緣(圖1)內(nèi)維持pH值。
自動pH

圖1 - pH適應(yīng)作為培養(yǎng)物中細胞群體的密度的函數(shù)的進展。 

例外: 

在細胞培養(yǎng)開始(接種Petaka)時,如果使用的培養(yǎng)基未設(shè)置在pH 7.0**7.2,則可能出現(xiàn)困難。 如果不這樣做,可能導(dǎo)致LAG階段太長或甚**可能 

損害細胞生長。 常見的原因是使用已經(jīng)存儲在具有大的頂部空間的冰箱中的舊介質(zhì)。 解決方案:使用任何介質(zhì)前,檢查pH,并調(diào)整到7.1-7.2。 

如果初始細胞接種物(種子)太?。ㄐ∮?00,000-500,000個細胞),LAG期可能太長,或者再次,可能發(fā)生細胞生長的損害。 解決方案:總是種植約30萬或更多的活細胞。