細胞培養の環境要因
細胞培養の環境要因
1. 無菌環境
非毒性と無菌性は、in vitro での細胞培養の主要な条件です。生体内では、細胞の解毒システムと免疫システムが、微生物やその他の有害物質の侵入に抵抗することができます。しかし、体外培養の過程で、細胞は体の免疫システムの保護を失い、微生物を防御し、有害物質を解毒する能力を失います。細胞が in vitro で確実に増殖および増殖できるようにするには、無菌の作業エリア、良好な個人衛生、無菌の試薬と培地、および無菌操作を確保する必要があります。
一般的な微生物汚染には、マイコプラズマ、バクテリア、真菌が含まれます。マイコプラズマには致死毒性がなく、細胞と長期間共存でき、細胞に影響を与える可能性があります。ただし、小さくて見分けがつきにくい。苔癬赤または hoechst33342 染色によって検出できます。細菌は急速に増殖し、短時間で大量に増殖し、毒素を産生して細胞を殺します。肉眼で見ることができる菌類には多くの種類があります。それらは培養液の表面に浮かんでおり、糸状、管状、または樹枝状である可能性があります。
2. 適温
一般に、哺乳類や鳥類の細胞をin vitroで培養するのに適した温度は37～38℃であり、不適切な環境温度は細胞の増殖に影響を与えます。低温に対するセルの耐性は、高温に対する耐性よりも強いです。低温では、細胞の代謝活性と核分裂能力が低下します。温度が 0 ℃ 以上の場合、細胞の代謝は影響を受けますが、損傷はありません。25 ～ 35 ℃ では、細胞はゆっくりと増殖します。しかし、40℃で数時間放置すると、細胞の生存と増殖を助長せず、細胞死に至ることさえあります。
3. 適切な浸透圧
高張液または低張液は、細胞にしわ、腫れ、破裂を引き起こす可能性があります。したがって、浸透圧は in vitro での細胞培養の重要な条件の 1 つです。インビトロで培養された細胞のほとんどは、浸透圧に対して一定の耐性を持っています。実際の応用では、ほとんどの細胞に260～320mmol/lの浸透圧をかけることができます。
4.ガス環境とpH
細胞の in vitro 培養には理想的なガス環境が必要であり、酸素と二酸化炭素は細胞の生存に必要な条件です。酸素は細胞のトリカルボン酸サイクルに関与し、細胞の生存、代謝、合成のためのエネルギーを提供します。二酸化炭素は細胞の代謝産物であるだけでなく、細胞増殖の必須成分でもあり、培養液のpH維持にも関係しています。ほとんどの細胞に適した pH 範囲は、通常 7.2 ～ 7.4 です。開放培養では、5%二酸化炭素が最適でした。