具有CO2生物自動控制的細胞培養裝置。 優點和局限性。 不需要CO2培養箱。

 

環境H +的量是在人工介質中培養的細胞生長和細胞生理學的**嚴格限制因素之一; 因此，細胞培養基通常被緩沖以保持中性pH。 可以向培養基中加入幾種緩沖液混合物以保持pH中性，例如磷酸鈉，Tris，碳酸氫鹽或HEPES。 已經發現碳酸氫鹽緩沖系統**小地影響細胞的生長，因此已經成為**常見的。 的 H 2 CO 3 溶解在水中處于平衡（CO 2 + H 2 OH + HCO 3 - ） 的CO 2 成分迅速擴散出媒體，進入大氣中。 當配制培養基時可以確定碳酸氫鹽的濃度; 然而，CO 2 濃度是動態的，在任何精確時刻用（1） 的溫度變化，（2）的氣體壓力 ;（3）在介質的pH值 。 

有兩種主要的技術策略，以保持二氧化碳 在所需要的pH值的媒體解決方案： 


a） 使用外部外源性CO 2 源。

當使用T-燒瓶和餐具用頭部 空間（在介質上方氣體空間），供給額外的 CO 2 到大氣中是緩沖區上述必要，增加 氣氛 中的CO 2 分壓。 否則在 媒體 的 CO 2 會消散成頂部空間和H 2 CO 3 會消失的緩沖效應的結果。 隨著該反應的進行，介質將變得堿性增加。 使用CO 2 調節的細胞培養孵化器保持大氣CO 2（5％**10％） 的較高水平 ，并保證了媒體將包含足夠的HCO 3以維持所需的pH值。 


B） 使用內部生理CO 2 的 來源。

PetakaG3®擁有**CO 2 的 平衡機制，通過Celartia®**并獲得**維持在生理條件下細胞無外部CO 2源。 這種策略 通過插入細胞培養環境與外部環境大氣之間的兩個具體計算擴散障礙降低 了 從介質到大氣 中的CO 2 擴散率。 


由于活細胞產生和釋放代謝衍生的 CO 2 到媒體，通過 

保持在控制之下的擴散系數，并由此節省的 CO 2 培養室內，中性pH可以在不額外的 CO 2 的外部電源來實現。 

維持成功的細胞培養中**重要的因素是保持pH在正常的生理邊緣。 通常，細胞培養基補充有酚紅，酚紅根據pH變化顏色的分子，范圍從pH6.5的淺黃色和pH8的藍色品紅色。 

在Petaka，近似pH水平可通過觀察酚紅補充培養基的顏色，實際數字顏色測量使用例如ELISA讀數器，可 有助于提供定量的pH數據 監測 。 


pH在Petaka中自動調節，并且根據以下幾個因素而變化： 

1環境大氣的CO2 

2介質的pH 

3培養室中的活細胞數 


如果環境CO 2分壓高于內部CO 2分壓，則由于低擴散系數，環境CO 2逐漸擴散到細胞培養室中。 因此，pH下降。 相反，如果環境CO 2分壓低于內部CO 2分壓，則內部CO 2擴散到環境空氣中，擴散系數與內外CO 2分壓差成比例。 這種“CO 2泄漏”增加了培養基的pH并降低了培養基中的CO 2溶解度，從而鞏固了pH增加。在Petaka二氧化碳擴散率是由內部擴散系統的設計設置，并 計算到正常細胞生理邊緣（圖1）內維持pH值。

圖1 - pH適應作為培養物中細胞群體的密度的函數的進展。 

例外： 

在細胞培養開始（接種Petaka）時，如果使用的培養基未設置在pH 7.0**7.2，則可能出現困難。 如果不這樣做，可能導致LAG階段太長或甚**可能 

損害細胞生長。 常見的原因是使用已經存儲在具有大的頂部空間的冰箱中的舊介質。 解決方案：使用任何介質前，檢查pH，并調整到7.1-7.2。 

如果初始細胞接種物（種子）太小（小于300,000-500,000個細胞），LAG期可能太長，或者再次，可能發生細胞生長的損害。 解決方案：總是種植約30萬或更多的活細胞。