為什麽動物細胞培養大都需要二氧化碳培養箱

動物細胞的體(ti) 外培養(yang) 需要理想的氣體(ti) 環境和適宜的pH環境。氧氣和二氧化碳是細胞生存的必要條件。氧氣參與(yu) 細胞的三羧酸循環，為(wei) 細胞生存、代謝與(yu) 合成提供能量；二氧化碳既是細胞的代謝產(chan) 物，也是細胞生長的必需成分，同時又與(yu) 維持培養(yang) 液的pH有關(guan) ，一般需要把細胞置於(yu) 95%空氣和5%二氧化碳的氣體(ti) 環境和微堿性的環境中才能有利於(yu) 細胞生長。

大多數動物細胞需要微堿性的環境，適宜的pH範圍往往是7.2～7.4，而在細胞的培養(yang) 過程中，細胞代謝的二氧化碳增多，培養(yang) 液會(hui) 逐漸變為(wei) 酸性，而細胞代謝的其他物質也可能會(hui) 使得培養(yang) 液在一段時間內(nei) 過於(yu) 堿性，這都不利於(yu) 細胞正常生長，因此需要有pH緩衝(chong) 係統來調節培養(yang) 液中的pH穩定，就是碳酸鹽緩衝(chong) 係統，因為(wei) 其也是動物體(ti) 內(nei) 最常見的生理pH緩衝(chong) 係統，大多數培養(yang) 液中會(hui) 通過加入一定量的碳酸氫鈉來製造碳酸鹽pH緩衝(chong) 係統。

為(wei) 了維持穩定的pH，其實也就是維持HCO3- 含量的穩定，培養(yang) 液需要保持在2-10%之間的二氧化碳氣體(ti) 環境中，而空氣中二氧化碳濃度隻有0.04%左右，濃度很低，這就需要使用二氧化碳培養(yang) 箱（例如點成EC 160二氧化碳培養(yang) 箱）來提供合適的環境條件，二氧化碳培養(yang) 箱不僅(jin) 能夠在箱內(nei) 提供恒定的溫度條件和較高的相對濕度，還能控製二氧化碳氣體(ti) 水平來控製培養(yang) 基周圍環境中的二氧化碳濃度從(cong) 而保持培養(yang) 液中溶解的二氧化碳濃度，進而間接維持培養(yang) 液pH穩定。

如果不在二氧化碳培養(yang) 箱進行培養(yang) ，培養(yang) 液中的HCO3- 將會(hui) 被慢慢消耗殆盡，培養(yang) 液中的pH值也會(hui) 發生變化，這將不利細胞的正常生長。所以大多數動物細胞的體(ti) 外培養(yang) 往往都是需要用到二氧化碳培養(yang) 箱。

當把二氧化碳培養(yang) 箱中的細胞培養(yang) 基由箱內(nei) 轉移到箱外時，培養(yang) 基的周圍環境二氧化碳濃度降低了許多，此時碳酸鹽pH緩衝(chong) 係統就會(hui) 失去作用，解決(jue) 方法之一就是向培養(yang) 基中添加其他不受二氧化碳環境影響的pH緩衝(chong) 係統來增加pH緩衝(chong) 能力，例如HEPES緩衝(chong) 係統等。

總

結

　　一般細胞培養(yang) 液的pH在7.0-7.4之間。由於(yu) 碳酸鹽pH緩衝(chong) 係統是一種生理pH緩衝(chong) 係統（它是人體(ti) 血液中重要的pH緩衝(chong) 係統），所以大多數培養(yang) 液用它來保持穩定的pH。用粉末配製培養(yang) 液時，常常需要加入一定量的碳酸氫鈉。對大多數以碳酸鹽作為(wei) pH緩衝(chong) 係統的培養(yang) 液而言，以為(wei) 了維持穩定的pH，培養(yang) 箱中的二氧化碳需要維持在2-10%之間，以保持培養(yang) 液中溶解的二氧化碳的濃度。同時細胞培養(yang) 的器皿需要一定程度的透氣，以便於(yu) 氣體(ti) 的交換。

　　是不是采用其他pH緩衝(chong) 係統就不需要二氧化碳培養(yang) 箱了呢？人們(men) 發現由於(yu) 空氣中的二氧化碳濃度很低，如果細胞不在二氧化碳培養(yang) 箱中培養(yang) ，培養(yang) 液中的HCO3-會(hui) 被耗盡，這樣會(hui) 影響細胞的正常生長。所以大部分動物細胞的培養(yang) ，還是需要二氧化碳培養(yang) 箱。

　　在過去的數十年間，細胞生物學、分子生物學、藥理學等的研究領域都有了驚人的長足進步，同時，這些領域中的技術應用也不得不跟上“腳步"。雖然典型的生命科學實驗室設備有了很大的改變，但二氧化碳培養(yang) 箱依然是實驗室中的主要組成部分，其使用的目的都是維持和促使細胞和組織更好地生長。然而，隨著技術的進步，其功能和運作都變得越來越精確、可靠和方便。如今，二氧化碳培養(yang) 箱已成為(wei) 實驗室普遍使用的常規儀(yi) 器之一，已廣泛應用於(yu) 醫學、免疫學、遺傳(chuan) 學、微生物、農(nong) 業(ye) 科學、藥物學的研究和生產(chan) 。

　　CO2培養(yang) 箱是通過對周圍環境條件的控製製造出一個(ge) 能使細胞/組織更好地生長的環境，條件控製的結果就會(hui) 形成一個(ge) 穩定的條件：如恒定的酸堿度（pH值：7.2-7.4）、穩定的溫度（37°C）、較高的相對濕度（95％）、穩定的CO2水平（5％），這就是為(wei) 什麽(me) 上述領域的研究員如此熱衷於(yu) 使用方便穩定可靠的二氧化碳培養(yang) 箱。

　　此外，由於(yu) 增加了二氧化碳濃度控製，並且使用微控製器對培養(yang) 箱溫度進行精確控製，使生物細胞，組織等的培養(yang) 成功率、效率都得到改善。總之，二氧化碳培養(yang) 箱是普通電熱恒溫培養(yang) 箱不可替代的新型培養(yang) 箱。

二氧化碳培養(yang) 箱是眾(zhong) 多動物細胞體(ti) 外培養(yang) 的實驗儀(yi) 器，通過精確控製提供穩定的環境因素從(cong) 而給細胞提供適宜且穩定的生長條件，例如恒定的酸堿度（pH值：7.2-7.4）、穩定的溫度（37°C）、較高的相對濕度（95％）、穩定的二氧化碳水平（5％），使得實驗過程便利穩定且可靠。如今，因其優(you) 質性能和帶來的便利性，二氧化碳培養(yang) 箱已被廣泛應用於(yu) 醫學、生物學、免疫學、遺傳(chuan) 學、農(nong) 業(ye) 科學等領域的研究與(yu) 生產(chan) 。