具有生物pH自动控制(CO 2溶解在培养基中)的细胞培养装置。 不需要CO2培养箱

具有CO2生物自动控制的细胞培养装置。 优点和局限性。 不需要CO2培养箱。
 
环境H +的量是在人工介质中培养的细胞生长和细胞生理学的**严格限制因素之一; 因此,细胞培养基通常被缓冲以保持中性pH。 可以向培养基中加入几种缓冲液混合物以保持pH中性,例如磷酸钠,Tris,碳酸氢盐或HEPES。 已经发现碳酸氢盐缓冲系统**小地影响细胞的生长,因此已经成为**常见的。 的 H 2 CO 3 溶解在水中处于平衡(CO 2 + H 2 OH + HCO 3 - ) 的CO 2 成分迅速扩散出媒体,进入大气中。 当配制培养基时可以确定碳酸氢盐的浓度; 然而,CO 2 浓度是动态的,在任何精确时刻用(1) 的温度变化,(2)的气体压力 ;(3)在介质的pH值 。 

有两种主要的技术策略,以保持二氧化碳 在所需要的pH值的媒体解决方案: 


a) 使用外部外源性CO 2 源。
当使用T-烧瓶和餐具用头部 空间(在介质上方气体空间),供给额外的 CO 2 到大气中是缓冲区上述必要,增加 气氛 中的CO 2 分压。 否则在 媒体 的 CO 2 会消散成顶部空间和H 2 CO 3 会消失的缓冲效应的结果。 随着该反应的进行,介质将变得碱性增加。 使用CO 2 调节的细胞培养孵化器保持大气CO 2(5%**10%) 的较高水平 ,并保证了媒体将包含足够的HCO 3以维持所需的pH值。 


B) 使用内部生理CO 2 的 来源。
PetakaG3®拥有自主CO 2 的 平衡机制,通过Celartia®发明并获得**维持在生理条件下细胞无外部CO 2源。 这种策略 通过插入细胞培养环境与外部环境大气之间的两个具体计算扩散障碍降低 了 从介质到大气 中的CO 2 扩散率。 


由于活细胞产生和释放代谢衍生的 CO 2 到媒体,通过 

保持在控制之下的扩散系数,并由此节省的 CO 2 培养室内,中性pH可以在不额外的 CO 2 的外部电源来实现。 

维持成功的细胞培养中**重要的因素是保持pH在正常的生理边缘。 通常,细胞培养基补充有酚红,酚红根据pH变化颜色的分子,范围从pH6.5的浅黄色和pH8的蓝色品红色。 

在Petaka,近似pH水平可通过观察酚红补充培养基的颜色,实际数字颜色测量使用例如ELISA读数器,可 有助于提供定量的pH数据 监测 。 


pH在Petaka中自动调节,并且根据以下几个因素而变化: 

1环境大气的CO2 

2介质的pH 

3培养室中的活细胞数 


如果环境CO 2分压高于内部CO 2分压,则由于低扩散系数,环境CO 2逐渐扩散到细胞培养室中。 因此,pH下降。 相反,如果环境CO 2分压低于内部CO 2分压,则内部CO 2扩散到环境空气中,扩散系数与内外CO 2分压差成比例。 这种“CO 2泄漏”增加了培养基的pH并降低了培养基中的CO 2溶解度,从而巩固了pH增加。在Petaka二氧化碳扩散率是由内部扩散系统的设计设置,并 计算到正常细胞生理边缘(图1)内维持pH值。
自动pH

图1 - pH适应作为培养物中细胞群体的密度的函数的进展。 

例外: 

在细胞培养开始(接种Petaka)时,如果使用的培养基未设置在pH 7.0**7.2,则可能出现困难。 如果不这样做,可能导致LAG阶段太长或甚**可能 

损害细胞生长。 常见的原因是使用已经存储在具有大的顶部空间的冰箱中的旧介质。 解决方案:使用任何介质前,检查pH,并调整到7.1-7.2。 

如果初始细胞接种物(种子)太小(小于300,000-500,000个细胞),LAG期可能太长,或者再次,可能发生细胞生长的损害。 解决方案:总是种植约30万或更多的活细胞。

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