Umweltfaktoren der Zellkultur
Umweltfaktoren der Zellkultur
1. Sterile Umgebung
Ungiftigkeit und Sterilität sind die Hauptbedingungen für die Zellkultur in vitro. In vivo können das Entgiftungssystem und das Immunsystem von Zellen dem Eindringen von Mikroorganismen oder anderen schädlichen Substanzen widerstehen. Allerdings fehlt den Zellen im Prozess der In-vitro-Kultur der Schutz des körpereigenen Immunsystems und sie verlieren die Fähigkeit, Mikroorganismen abzuwehren und Schadstoffe zu entgiften. Um sicherzustellen, dass Zellen in vitro wachsen und sich vermehren können, müssen sterile Arbeitsbereiche, gute persönliche Hygiene, sterile Reagenzien und Nährmedien sowie sterile Arbeitsabläufe gewährleistet sein.
Zu den üblichen mikrobiellen Verschmutzungen gehören Mykoplasmen, Bakterien und Pilze. Mycoplasma hat keine tödliche Toxizität, kann lange Zeit mit Zellen koexistieren und hat potenzielle Auswirkungen auf Zellen. Es ist jedoch klein und schwer zu identifizieren. Es kann durch Flechtenrot- oder Hoechst33342-Färbung nachgewiesen werden. Die Bakterien vermehren sich schnell und können sich in kurzer Zeit in großer Menge ausbreiten und Toxine produzieren, um Zellen abzutöten. Es gibt viele Arten von Pilzen, die man mit bloßem Auge sehen kann. Sie schwimmen auf der Kulturflüssigkeitsoberfläche und können fadenförmig, röhrenförmig oder dendritisch sein.
2. Richtige Temperatur
Im Allgemeinen beträgt die geeignete Temperatur für die In-vitro-Kultivierung von Säuger- und Vogelzellen 37–38 °C, und eine ungeeignete Umgebungstemperatur beeinträchtigt das Zellwachstum. Die Toleranz der Zelle gegenüber niedrigen Temperaturen ist stärker als bei hohen Temperaturen. Bei niedriger Temperatur nehmen die Stoffwechselaktivität und die Kernteilungsfähigkeit der Zelle ab. Wenn die Temperatur nicht unter 0 ℃ liegt, wird der Zellstoffwechsel beeinträchtigt, aber es gibt keinen Schaden; Bei 25 ~ 35 ℃ wuchsen die Zellen langsam; Wenn es jedoch mehrere Stunden lang bei 40 ° C gehalten wird, ist es dem Überleben und Wachstum von Zellen nicht förderlich und kann sogar zu deren Tod führen.
3. Geeigneter osmotischer Druck
Hypertonische oder hypotonische Lösungen können dazu führen, dass Zellen Falten bilden, anschwellen und platzen. Daher ist der osmotische Druck eine der wichtigen Bedingungen für die Zellkultur in vitro. Die meisten in vitro kultivierten Zellen haben eine gewisse Toleranz gegenüber osmotischem Druck. In der praktischen Anwendung kann der osmotische Druck von 260–320 mmol/l auf die meisten Zellen ausgeübt werden.
4. Gasumgebung und pH-Wert
Die In-vitro-Kultur von Zellen erfordert eine ideale Gasumgebung, und Sauerstoff und Kohlendioxid sind die notwendigen Bedingungen für das Überleben der Zelle. Sauerstoff ist am Tricarbonsäurezyklus von Zellen beteiligt und liefert Energie für das Überleben, den Stoffwechsel und die Synthese der Zelle; Kohlendioxid ist nicht nur ein Stoffwechselprodukt von Zellen, sondern auch ein wesentlicher Bestandteil des Zellwachstums und steht auch in Zusammenhang mit der Aufrechterhaltung des pH-Werts des Kulturmediums. Der geeignete pH-Bereich für die meisten Zellen liegt normalerweise zwischen 7,2 und 7,4. In der offenen Kultur waren 5 % Kohlendioxid am besten.