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动物细胞培养为何用空气加二氧化碳?  

2014-03-14 09:54:50|  分类: 现代科技专题 |  标签: |举报 |字号 订阅

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气体是人体细胞培养生存必需条件之一,所需气体主要有氧气和二氧化碳。氧气参与三羧酸循环,产生供给细胞生长增殖的能量和合成细胞生长所需的各种成分。开放培养时一般把细胞置于95%空气加5%二氧化碳混合气体环境中。所以在密封条件下,不能不用二氧化碳。

二氧化碳一个是平衡pH值,一个是参与细胞代谢。细胞的环境适于偏酸,如果偏碱则细胞容易死亡。细胞培养中所用的培养箱一般称为CO2培养箱,它的气体环境就是95%的空气加5%CO2CO2既是细胞代谢产物,也是细胞所需成分,它主要与维持培养液的pH有直接关系。动物细胞多数需要微碱性环境,pH7.27.4,以不超出6.87.6为宜。在细胞培养过程中,随着CO2释放量的增多,培养基会变酸,因此常加入NaHCO3(与CO2溶于水后所形成的H2CO3构成一个缓冲对,是人体血液中最重要的pH缓冲系统)来调节pHNaHCO3具有释放CO2的倾向,加入CO2可以抑制这个反应的进行。对大多数以碳酸盐作为pH缓冲系统的培养液而言,为了维持稳定的pH,培养箱中的二氧化碳需要维持在2-10%之间,以保持培养液中溶解的二氧化碳浓度。同时细胞培养的器皿需要一定程度的透气,以便于气体的交换。

是不是采用其他pH缓冲系统就不需要二氧化碳培养箱了呢?

人们发现由于空气中的二氧化碳浓度很低,如果细胞不在二氧化碳培养箱中培养,培养液中的HCO3-会被耗尽,这样会影响细胞的正常生长。所以大部分动物细胞的培养,还是需要二氧化碳培养箱。细胞培养液中常附加其他的pH缓冲系统,比如HEPES缓冲系统,来增加pH缓冲能力。HEPESpH7.2-7.4之间有很强的缓冲能力,当透气的培养器皿被拿到二氧化碳培养箱外面的时候,由于空气中二氧化碳浓度很低,培养液中碳酸盐缓冲系统就会失去效果,这时候HEPES缓冲系统就能继续保持pH的稳定。

 网络整理:王春强(莒县一中)

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