Resumo: As células são cultivadas in vitro e perdem a regulação e o controle do corpo. Portanto, além de satisfazer os requisitos nutricionais, o ambiente de vida celular deve estar próximo do ambiente de vida durante o dia. As condições de cultura do ambiente, como temperatura, pressão osmótica, pH, etc. Ambos podem afetar o crescimento das células.
1. temperatura
Geralmente, a temperatura adequada para a cultura in vitro de células de mamíferos e aves é de 37 ~ 38 °C. Temperatura muito alta ou muito baixa afetará o crescimento das células. A capacidade das células de tolerar a baixa temperatura é mais forte do que a resistência ao calor.
Sob baixa temperatura, a vitalidade do metabolismo celular e a divisão nuclear são reduzidas. Quando a temperatura é inferior a 0 °C, embora afete o metabolismo celular, não tem efeito prejudicial. Quando a célula é colocada em 23 ~ 25 °C, a célula ainda pode sobreviver e crescer, mas a velocidade diminui.
No entanto, para células de peixe, a temperatura de cultura adequada é de 23 ~ 25 °C. Se a temperatura estiver muito baixa, a temperatura cai abaixo do ponto de congelamento, as células morrerão devido ao congelamento da água extracelular e do citoplasma, mas se for adicionado glicerol ou sulfóxido de dimetilo ao meio (DMSO) e a outros agentes de protecção, depois de encerrado em ampolas, Colocado em nitrogênio líquido ou refrigerador de baixa temperatura (-70 °C), pode desempenhar um papel protetor, neste momento as células podem suportar temperaturas abaixo de-70 °C, pode ser armazenado por um longo tempo, após o descongelamento, a recuperação celular pode continuar a crescer e proliferar, e as propriedades celulares não são afetadas de forma alguma. Este é o principal meio de preservar as células.
A alta temperatura não é boa para a cultura celular. As células são cultivadas a 39 ~ 40 °C por 1 hora, elas sofrerão certos danos, mas ainda é possível recuperar, mas eles não suportam o aumento da temperatura em 2 °C por várias horas, ou seja, cultivado a 41 ~ 42 °C por 1 h, o dano das células é grave, E a maioria das células é morta quando a temperatura está acima de 43 ° C. A alta temperatura causa principalmente a inativação de enzimas, a destruição de lipídios e a destruição da divisão nuclear. A produção de coagulase faz com que as células coagulem e desnature as proteínas. Portanto, as células sempre evitam a alta temperatura quando são cultivadas in vitro. .
2. pressão osmótica
As células podem encolher ou inchar e se romper imediatamente em uma solução hipertônica e uma solução hipotônica. Portanto, a pressão osmótica é uma das condições importantes para a cultura de células in vitro. A manutenção da pressão osmótica da cultura in vitro de células de tecidos de mamíferos e outros animais está principalmente relacionada ao NaCl, mas a relação entre outros eletrólitos e a pressão osmótica não pode ser ignorada. E é muito importante controlar o equilíbrio de íons no meio de acordo com uma certa proporção para manter a pressão osmótica normal. Isso não é apenas para manter a tensão celular, mas também para regular o metabolismo celular. Porque o transporte de íons extracelulares e a concentração de íons alteram o transporte de outros nutrientes (como aminoácidos, açúcares, etc.), afetando diretamente o sistema básico de síntese celular.
A pressão osmótica ideal varia com os tipos de células e raças. A pressão osmótica do plasma humano é de 290mmol/L, que é considerada a pressão osmótica ideal para o cultivo de células humanas in vitro. A pressão osmótica das células de mamíferos é geralmente de 290 a 300mmol/L. As células de camundongo têm cerca de 310mmol/L. Em aplicações práticas, a pressão osmótica de 260-320mmol/L pode ser adequada para a maioria das células.
3. ambiente de gás e valor de PH
O cultivo de células in vitro requer um ambiente de gás ideal. Oxigênio e dióxido de carbono são as condições necessárias para a sobrevivência das células.
O oxigênio participa do ciclo do ácido tricarboxílico da célula para produzir energia para fornecer as células para o crescimento, proliferação e síntese de vários componentes necessários. Algumas células podem obter energia por meio da glicólise em condições hipóxicas, mas a maioria das células não consegue sobreviver sob hipóxia. A tensão do oxigênio é geralmente mantida ligeiramente abaixo do estado atmosférico e, se a pressão parcial do oxigênio exceder o conteúdo de oxigênio na atmosfera, pode ser prejudicial a algumas células.
Ao usar cultura aberta (prato ou frasco de cultura com cultura de tampa solta ou cultura de placa de cultura), as células são geralmente colocadas em um ambiente de gás misto de 95% de ar e 5% de dióxido de carbono. O CO2 não é apenas um metabólito das células, mas também um local de crescimento celular. Está relacionado com a manutenção do pH do meio. No caso de baixa concentração de CO2 na garrafa hermética, as células são fáceis de crescer, geralmente não menos de 1%, caso contrário, danificará as células. O aumento do CO2 reduzirá o valor do pH.
A maioria das células é adequada para o crescimento sob as condições de pH 7,2 a 7,4, inferior a pH 6,8 ou superior a pH 7,6 é prejudicial às células e até degeneração ou morte. Várias células têm requisitos diferentes para o pH. O ambiente ácido é mais favorável para o crescimento celular do que o ambiente alcalino.
4. Não-tóxico e estéril
Não tóxico e estéril são as condições ambientais primárias para o cultivo de células in vitro. As células penetram profundamente no corpo vivo e ocasionalmente invadem bactérias ou substâncias nocivas. Como o corpo tem um forte sistema de desintoxicação e sistema imunológico, ele pode ser desintoxicado ou eliminado sem ser facilmente danificado. Mas ambiente in vitro, o sistema de defesa está perdido. Uma vez que substâncias nocivas invadem ou contaminação bacteriana, pode levar à morte celular e abandonar todos os esforços anteriores. Por exemplo, se houver citotoxicidade no frasco de cultura, prato de cultura, meio e rolha de garrafa, o processo de cultura pode causar a morte celular. Portanto, ao selecionar esses utensílios e materiais, preste atenção a ele. Se esses itens não forem completamente desinfetados, eles carregam bactérias ou contaminam acidentalmente as células durante o processo de operação, eles também causarão a morte celular. Se ocorrer contaminação cruzada, a célula original perde suas características originais. Portanto, deve ser dada atenção suficiente.
5. radiação e ultra-sônico
O comprimento de onda da luz visível é 390 ~ 780nm. Várias luzes coloridas de luz visível podem causar degeneração celular, prolongar o intervalo de fissão nuclear e reduzir significativamente a capacidade de fixação celular. Portanto, as células cultivadas in vitro devem evitar a luz solar direta, de preferência em cultivo ou armazenamento de curto prazo no escuro.
As células com forte tolerância sob luz ultravioleta fraca não mudam muito, mas causam danos às células sensíveis. Quando a luz ultravioleta é forte, a mitose completa não pode ser realizada; a sinérese é aumentada durante a mitose.
Os raios X têm danos óbvios às células. Os raios B podem afetar a divisão dos núcleos. Os raios R reduzem o número de divisões nucleares e causam divisões nucleares anormais, que podem causar a morte celular.
Sob vibração ultra-sônica, as células se rompem rapidamente. A causa da morte celular é causada por cavitação. Quando o ultrassom está em 2,5 W/cG', as células são danificadas e os cromossomos são aberrados, e os cromossomos nucleares são os primeiros a serem aberrados.
6. Densidade de semeadura celular
Cultura in vitro de células, o número de semeadura celular tem um impacto no crescimento das células. Uma densidade de semeadura adequada pode promover a proliferação celular. Se a densidade de semeadura for muito baixa ou muito alta, não é propício para o crescimento e proliferação de células.
Como escolher uma concentração de inoculação apropriada deve ser determinada de acordo com o metabolismo e velocidade de crescimento e reprodução das células e as necessidades do trabalho. De um modo geral, as células com metabolismo vigoroso e crescimento rápido (como células tumorais) devem ser inoculadas com baixa concentração; enquanto para células de tecido normais, o crescimento é mais lento e o metabolismo não é vigoroso o suficiente, e a concentração de inoculação pode ser alta; Se é para preservar a semente ou não precisa de uso urgente, a inoculação pode ser menor; às vezes, a fim de facilitar a observação da morfologia e estrutura celular, a concentração de inoculação também pode ser apropriadamente reduzida.
7. velocidade de rotação do recipiente
Às vezes, as células cultivadas são giradas no recipiente para as necessidades de pesquisa, a razão pode ser que a rotação fornece fluxo de material de nutrientes suficiente e oxidação total.
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