تأثير اختلاف درجات الحرارة على ثقافة الخلية
تعتبر درجة الحرارة معلمة هامة في زراعة الخلايا لأنها تؤثر على إمكانية تكرار نتائج النتائج.التغيرات في درجات الحرارة أعلى أو أقل من 37 درجة مئوية لها تأثير كبير جدًا على حركية نمو الخلايا في خلايا الثدييات، على غرار تلك الموجودة في الخلايا البكتيرية.يمكن اكتشاف التغيرات في التعبير الجيني والتعديلات في البنية الخلوية، وتطور دورة الخلية، واستقرار mRNA في خلايا الثدييات بعد ساعة واحدة عند 32 درجة مئوية.بالإضافة إلى التأثير المباشر على نمو الخلايا، تؤثر التغيرات في درجة الحرارة أيضًا على الرقم الهيدروجيني للوسط، حيث تؤدي قابلية ذوبان ثاني أكسيد الكربون إلى تغيير الرقم الهيدروجيني (يزداد الرقم الهيدروجيني عند درجات حرارة منخفضة).يمكن لخلايا الثدييات المستزرعة أن تتحمل انخفاضًا كبيرًا في درجات الحرارة.ويمكن تخزينها في درجة حرارة 4 درجات مئوية لعدة أيام ويمكن أن تتحمل التجميد إلى -196 درجة مئوية (باستخدام الظروف المناسبة).ومع ذلك، فإنها لا تستطيع تحمل درجات حرارة أعلى من درجتين مئويتين فوق المعدل الطبيعي لأكثر من بضع ساعات وسوف تموت بسرعة عند 40 درجة مئوية وما فوق.لضمان أقصى قدر من إمكانية تكرار نتائج النتائج، حتى لو بقيت الخلايا على قيد الحياة، يجب الحرص على الحفاظ على درجة الحرارة ثابتة قدر الإمكان أثناء الحضانة والتعامل مع الخلايا خارج الحاضنة.
أسباب اختلاف درجات الحرارة داخل الحاضنة
لا بد أنك لاحظت أنه عند فتح باب الحاضنة، تنخفض درجة الحرارة بسرعة إلى القيمة المحددة وهي 37 درجة مئوية.بشكل عام، ستعود درجة الحرارة خلال دقائق قليلة بعد إغلاق الباب.في الواقع، تحتاج الثقافات الثابتة إلى وقت للتعافي إلى درجة الحرارة المحددة في الحاضنة.يمكن أن يؤثر عدد من العوامل على الوقت الذي تستغرقه مزرعة الخلية لاستعادة درجة حرارتها بعد العلاج خارج الحاضنة.وتشمل هذه العوامل ما يلي:
- ◀ طول المدة التي ظلت فيها الخلايا خارج الحاضنة
- ◀ نوع الدورق الذي تنمو فيه الخلايا (الهندسة تؤثر على نقل الحرارة)
- ◀ عدد الحاويات الموجودة في الحاضنة.
- ◀ يؤثر الاتصال المباشر للقوارير مع الرف الفولاذي على التبادل الحراري وسرعة الوصول إلى درجة الحرارة المثالية، لذلك من الأفضل تجنب أكوام القوارير ووضع كل وعاء
- ◀ مباشرة على رف الحاضنة.
ستؤثر درجة الحرارة الأولية لأي حاويات ووسائط جديدة مستخدمة أيضًا على الوقت الذي تستغرقه الخلايا لتكون في حالتها المثالية؛كلما انخفضت درجة حرارتها، كلما استغرق الأمر وقتًا أطول.
إذا تغيرت كل هذه العوامل بمرور الوقت، فإنها ستزيد أيضًا من التباين بين التجارب.من الضروري تقليل هذه التقلبات في درجات الحرارة إلى الحد الأدنى، حتى لو لم يكن من الممكن دائمًا التحكم في كل شيء (خاصة إذا كان العديد من الأشخاص يستخدمون نفس الحاضنة).
كيفية تقليل التغيرات في درجات الحرارة وتقليل وقت استعادة درجة الحرارة
عن طريق التسخين المتوسطة
اعتاد بعض الباحثين على تسخين الزجاجات الكاملة للوسائط مسبقًا في حمام مائي تبلغ درجة حرارته 37 درجة مئوية للوصول إلى درجة الحرارة هذه قبل الاستخدام.من الممكن أيضًا تسخين الوسط في حاضنة تستخدم فقط للتسخين المتوسط وليس لزراعة الخلايا، حيث يمكن للوسط أن يصل إلى درجة الحرارة المثلى دون إزعاج مزارع الخلايا في حاضنة أخرى.لكن هذا، على حد علمنا، لا يمثل عادة نفقات معقولة.
داخل الحاضنة
افتح باب الحاضنة بأقل قدر ممكن وأغلقه بأسرع ما يمكن.تجنب البقع الباردة، التي تخلق اختلافات في درجات الحرارة في الحاضنة.اترك مسافة بين القوارير للسماح بتعميم الهواء.يمكن أن تكون الأرفف الموجودة داخل الحاضنة مثقبة.وهذا يسمح بتوزيع الحرارة بشكل أفضل لأنه يسمح للهواء بالمرور عبر الثقوب.ومع ذلك، فإن وجود الثقوب يمكن أن يؤدي إلى اختلافات في نمو الخلايا، وذلك بسبب وجود اختلاف في درجة الحرارة بين المنطقة التي بها ثقوب والمنطقة التي بها فوق.لهذه الأسباب، إذا كانت تجاربك تتطلب نموًا موحدًا للغاية لثقافة الخلية، فيمكنك وضع قوارير الثقافة على دعامات معدنية ذات أسطح تلامس أصغر، والتي عادة لا تكون ضرورية في زراعة الخلايا الروتينية.
تقليل وقت معالجة الخلايا
لتقليل الوقت الذي تقضيه في عملية معالجة الخلايا، عليك القيام بذلك
- ◀ قم بتنظيم جميع المواد والأدوات اللازمة قبل البدء في العمل.
- ◀ العمل بسرعة وسلاسة، ومراجعة الأساليب التجريبية مسبقًا حتى تصبح عملياتك متكررة وآلية.
- ◀ تقليل ملامسة السوائل للهواء المحيط.
- ◀ حافظ على درجة حرارة ثابتة في معمل زراعة الخلايا الذي تعمل فيه.
وقت النشر: 18 أغسطس 2023