Effetto della variazione di temperatura sulla coltura cellulare
La temperatura è un parametro importante nella coltura cellulare perché influenza la riproducibilità dei risultati. Le variazioni di temperatura superiori o inferiori a 37 °C hanno un effetto molto significativo sulla cinetica di crescita cellulare delle cellule di mammifero, simile a quella delle cellule batteriche. Cambiamenti nell'espressione genica e modificazioni nella struttura cellulare, nella progressione del ciclo cellulare e nella stabilità dell'mRNA possono essere rilevati nelle cellule di mammifero dopo un'ora a 32 °C. Oltre a influenzare direttamente la crescita cellulare, le variazioni di temperatura influenzano anche il pH del terreno di coltura, poiché la solubilità della CO2 altera il pH (il pH aumenta a temperature inferiori). Le cellule di mammifero coltivate possono tollerare significative diminuzioni di temperatura. Possono essere conservate a 4 °C per diversi giorni e possono tollerare il congelamento fino a -196 °C (in condizioni appropriate). Tuttavia, non possono tollerare temperature superiori a circa 2 °C rispetto al normale per più di poche ore e muoiono rapidamente a 40 °C e oltre. Per garantire la massima riproducibilità dei risultati, anche se le cellule sopravvivono, occorre prestare attenzione a mantenere la temperatura il più costante possibile durante l'incubazione e la manipolazione delle cellule all'esterno dell'incubatrice.
Motivi delle variazioni di temperatura all'interno dell'incubatrice
Avrete notato che quando si apre la porta dell'incubatrice, la temperatura scende rapidamente al valore impostato di 37 °C. In generale, la temperatura si ripristina entro pochi minuti dalla chiusura della porta. Infatti, le colture statiche necessitano di tempo per raggiungere la temperatura impostata nell'incubatrice. Diversi fattori possono influenzare il tempo necessario a una coltura cellulare per raggiungere la temperatura impostata dopo il trattamento fuori dall'incubatrice. Questi fattori includono:
- ▶il periodo di tempo in cui le cellule sono rimaste fuori dall'incubatrice
- ▶il tipo di pallone in cui vengono coltivate le cellule (la geometria influenza il trasferimento di calore)
- ▶Numero di contenitori nell'incubatrice.
- ▶Il contatto diretto dei contenitori con il ripiano in acciaio influisce sullo scambio termico e sulla velocità di raggiungimento della temperatura ottimale, pertanto è meglio evitare pile di contenitori e posizionare ogni contenitore
- ▶direttamente sullo scaffale dell'incubatrice.
Anche la temperatura iniziale dei contenitori freschi e dei supporti utilizzati influirà sul tempo necessario affinché le cellule raggiungano il loro stato ottimale: più bassa è la loro temperatura, più tempo ci vorrà.
Se tutti questi fattori cambiano nel tempo, aumenteranno anche la variabilità tra gli esperimenti. È necessario ridurre al minimo queste fluttuazioni di temperatura, anche se non è sempre possibile controllare tutto (soprattutto se più persone utilizzano la stessa incubatrice).
Come ridurre al minimo le variazioni di temperatura e ridurre il tempo di recupero della temperatura
Preriscaldando il mezzo
Alcuni ricercatori sono soliti preriscaldare intere bottiglie di terreno di coltura in un bagno d'acqua a 37 °C per portarle a questa temperatura prima dell'uso. È anche possibile preriscaldare il terreno di coltura in un incubatore utilizzato solo per il preriscaldamento del terreno di coltura e non per la coltura cellulare, dove il terreno può raggiungere una temperatura ottimale senza disturbare le colture cellulari in un altro incubatore. Ma questa soluzione, per quanto ne sappiamo, non è solitamente una spesa accessibile.
All'interno dell'incubatrice
Aprire la porta dell'incubatrice il meno possibile e chiuderla il più rapidamente possibile. Evitare punti freddi, che creano differenze di temperatura nell'incubatrice. Lasciare spazio tra le fiasche per consentire la circolazione dell'aria. I ripiani all'interno dell'incubatrice possono essere perforati. Ciò consente una migliore distribuzione del calore poiché consente all'aria di passare attraverso i fori. Tuttavia, la presenza di fori può portare a differenze nella crescita cellulare, poiché c'è una differenza di temperatura tra l'area con i fori e l'area con i metatali. Per questi motivi, se i vostri esperimenti richiedono una crescita altamente uniforme della coltura cellulare, potete posizionare le fiasche di coltura su supporti metallici con superfici di contatto più piccole, che di solito non sono necessari nelle colture cellulari di routine.
Riduzione al minimo del tempo di elaborazione delle celle
Per ridurre al minimo il tempo impiegato nel processo di trattamento cellulare, è necessario
- ▶Organizza tutti i materiali e gli strumenti necessari prima di iniziare a lavorare.
- ▶Lavora in modo rapido e fluido, rivedendo in anticipo i metodi sperimentali in modo che le tue operazioni diventino ripetitive e automatizzate.
- ▶Ridurre al minimo il contatto dei liquidi con l'aria ambiente.
- ▶Mantenere una temperatura costante nel laboratorio di coltura cellulare in cui si lavora.
Data di pubblicazione: 03-01-2024