Resumen: Las células se cultivan in vitro y pierden la regulación y el control del cuerpo. Por lo tanto, además de satisfacer los requisitos nutricionales, el entorno de vida celular debe estar cerca del entorno de vida durante el día. Las condiciones de cultivo del entorno, como la temperatura, la presión osmótica, El pH, etc. Ambos pueden afectar el crecimiento de las células.
1. Temperatura
Generalmente, la temperatura adecuada para el cultivo in vitro de células de mamíferos y aves de corral es de 37 ~ 38 ℃. La temperatura demasiado alta o demasiado baja afectará el crecimiento de las células. La capacidad de las células para tolerar la baja temperatura es más fuerte que la de la resistencia al calor.
Bajo baja temperatura, la vitalidad del metabolismo celular y la División nuclear se reducen. Cuando la temperatura es inferior a 0 ℃, aunque afecta el metabolismo celular, no tiene ningún efecto dañino. Cuando la celda se coloca a 23 ~ 25 ℃, la celda aún puede sobrevivir y crecer, pero la velocidad se ralentiza.
Sin embargo, para las células de pescado, la temperatura de cultivo adecuada es de 23 ~ 25 ℃. Si la temperatura es demasiado baja, la temperatura desciende por debajo del punto de congelación, las células morirán debido a la congelación del agua extracelular y el citoplasma, pero si se añade glicerol o dimetil sulfóxido al medio (DMSO) y otros agentes protectores, después de encerrarse en ampollas, Colocado en nitrógeno líquido o refrigerador de baja temperatura (℃-70), puede desempeñar un papel protector, en este momento las células pueden soportar temperaturas por debajo de-70 ℃, puede almacenarse durante mucho tiempo, después de la descongelación, la recuperación de las células puede continuar creciendo y proliferando, y las propiedades de las células no se ven afectadas de ninguna manera. Este es el principal medio para preservar las células.
La alta temperatura no es buena para el cultivo celular. Las células se cultivan a 39 ~ 40 °C durante 1 hora, sufrirán ciertos daños, pero aún es posible recuperarse. Pero no soportan el aumento de temperatura de 2 ℃ durante varias horas, es decir, cultivados a 41 ~ 42 °C durante 1 H, el daño de las células es grave, Y la mayoría de las células mueren cuando la temperatura está por encima de 43 °C. La alta temperatura provoca principalmente la inactivación de enzimas, la destrucción de lípidos y la destrucción de la División nuclear. La Producción de coagulasa hace que las células coagulen y desnaturalice las proteínas. Por lo tanto, las células siempre evitan la temperatura alta cuando se cultivan in vitro. .
2. presión osmótica
Las células pueden encogerse o hincharse y romperse inmediatamente en una solución hipertónica y una solución hipotónica. Por lo tanto, la presión osmótica es una de las condiciones importantes para el cultivo celular in vitro. El mantenimiento de la presión osmótica de células de tejidos de mamíferos y otros animales in vitro está relacionado principalmente con el NaCl, pero la relación entre otros electrolitos y la presión osmótica no puede ignorarse. Y es muy importante controlar el equilibrio iónico en el medio de acuerdo con una cierta relación para mantener la presión osmótica normal. Esto no es solo para mantener la tensión celular, sino también para regular el metabolismo celular. Porque el transporte de iones extracelulares y la concentración de iones cambian el transporte de otros nutrientes (como aminoácidos, azúcares, etc.), afectando directamente al sistema básico de síntesis celular.
La presión osmótica ideal varía con los tipos de células y razas. La presión osmótica del plasma humano es de 290mmol/L, que se considera la presión osmótica ideal para cultivar células humanas in vitro. La presión osmótica de las células de mamífero es generalmente de 290 ~ 300mmol/L. Las células de ratón tienen aproximadamente 310mmol/L. En aplicaciones prácticas, la presión osmótica de 260-320mmol/L puede ser adecuada para la mayoría de las células.
3. ambiente de gas y valor de PH
El Cultivo de células in vitro requiere un ambiente de gas ideal. El oxígeno y el dióxido de carbono son las condiciones necesarias para la supervivencia de las células.
El oxígeno participa en el ciclo del ácido tricarboxílico de la célula para producir energía para suministrar las células para el crecimiento, proliferación y síntesis de varios componentes requeridos. Algunas células pueden obtener energía a través de la glucólisis en condiciones de hipoxia, pero la mayoría de las células no pueden sobrevivir bajo hipoxia. La tensión de oxígeno generalmente se mantiene ligeramente más baja que el Estado atmosférico, y si la presión parcial de oxígeno excede el contenido de oxígeno en la atmósfera, puede ser perjudicial para algunas células.
Cuando se usa cultivo abierto (plato o matraz de cultivo con cultivo de tapa suelta o cultivo en placa de cultivo), las células generalmente se colocan en un ambiente de gas mixto de aire 95% y dióxido de carbono 5%. El CO2 no es solo un metabolito de las células, sino también un sitio de crecimiento celular. Está relacionado con el mantenimiento del pH del medio. En el caso de baja concentración de CO2 en la botella hermética, las células son fáciles de crecer, generalmente no menos de 1%, de lo contrario dañará las células. El AUMENTO DE CO2 reducirá el valor de pH.
La mayoría de las células son adecuadas para el crecimiento en condiciones de pH 7,2 a 7,4, inferior a pH 6,8 o superior al pH 7,6 es perjudicial para las células, e incluso degeneración o muerte. Varias células tienen diferentes requisitos para el pH. El ambiente ácido es más favorable para el crecimiento celular que el ambiente alcalino.
4. no tóxico y estéril
No tóxico y estéril son las condiciones ambientales primarias para cultivar células in vitro. Las células se adentran profundamente en el cuerpo vivo y ocasionalmente invaden bacterias o sustancias nocivas. Debido a que el cuerpo tiene un fuerte sistema de desintoxicación y sistema inmunológico, puede desintoxicarse o eliminarse sin dañarse fácilmente. Pero el entorno in vitro, el sistema de defensa se pierde. Una vez que las sustancias nocivas invaden o la contaminación bacteriana, puede provocar la muerte celular y abandonar todos los esfuerzos anteriores. Por ejemplo, si hay citotoxicidad en el matraz de cultivo, la placa de cultivo, el medio y el tapón de la botella, el proceso de cultivo puede causar la muerte celular. Por lo tanto, al seleccionar estos utensilios y materiales, preste atención. Si estos artículos no se desinfectan a fondo, transportan bacterias o contaminan accidentalmente las células durante el proceso de operación, también causarán la muerte celular. Si se produce contaminación cruzada, la célula original pierde sus características originales. Por lo tanto, se debe prestar suficiente atención.
5. radiación y ultrasónico
La longitud de onda de la luz visible es de 390 ~ 780nm. Varios colores de luz visible pueden causar degeneración celular, prolongar el intervalo de fisión nuclear y reducir significativamente la capacidad de unión celular. Por lo tanto, las células cultivadas in vitro deben evitar la luz solar directa, preferiblemente en cultivo o almacenamiento a corto plazo en la oscuridad.
Las células con fuerte tolerancia bajo la luz ultravioleta débil no cambian mucho, pero dañan las células sensibles. Cuando la luz ultravioleta es fuerte, no se puede llevar a cabo la mitosis completa; la sinéresis aumenta durante la mitosis.
Los rayos X tienen un daño obvio a las células. Los rayos B pueden afectar la división de núcleos. Los rayos R reducen el número de divisiones nucleares y causan divisiones nucleares anormales, que pueden causar la muerte celular.
Bajo vibración ultrasónica, las células se romperán rápidamente. La causa de la muerte celular es causada por cavitación. Cuando el ultrasonido está a 2,5 W/CREP, las células se dañan y los cromosomas se aberran, y los cromosomas nucleares son los primeros en ser aberrados.
6. densidad de siembra de células
Cultivo in vitro de células, el número de siembra celular tiene un impacto en el crecimiento de las células. Una densidad de siembra adecuada puede promover la proliferación celular. Si la densidad de siembra es demasiado baja o demasiado alta, no es propicia el crecimiento y la proliferación de células.
La forma de elegir una concentración de inoculación adecuada debe determinarse de acuerdo con el metabolismo y la velocidad de crecimiento y reproducción de las células y las necesidades de trabajo. En términos generales, las células con metabolismo vigoroso y crecimiento rápido (como las células tumorales) deben inocularse con una concentración baja; mientras que para las células tisulares normales, el crecimiento es más lento y el metabolismo no es lo suficientemente vigoroso, y la concentración de inoculación puede ser alta; Si es para preservar la semilla o no necesita un uso urgente, la inoculación puede ser menor; a veces con el fin de facilitar la observación de la morfología y estructura celular, la concentración de inoculación también puede reducirse apropiadamente.
7. velocidad de rotación del contenedor
A veces, las células cultivadas se rotan en el recipiente para las necesidades de investigación, la razón puede ser que la rotación proporciona suficientes nutrientes para el flujo de material y la oxidación total.
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