浏览数量： 0 作者： 本站编辑 发布时间： 2024-05-15 来源： 本站
气体是人体细胞培养生存必需条件之一，所需气体主要有氧气（O2）和二氧化碳（CO2）。O2参与三羧酸循环，产生供给细胞生长增殖的能量和合成细胞生长所需用的各种成分。体外培养时一般把细胞置于95%空气加5% CO2混合气体环境中，所以在密封的条件下，不能不用CO2。
一般细胞培养液的pH在7.0-7.4之间。由于碳酸盐pH缓冲系统是一种生理pH缓冲系统（它是人体血液中最重要的pH缓冲系统），大多数培养液用它来保持稳定的pH。用粉末配制培养液时，常常需要加入一定量的NaHCO3。对大多数以碳酸盐作为pH缓冲系统的培养液而言，为了维持稳定的pH，培养箱中的CO2需要维持在2-10%之间，以保持培养液中溶解的CO2的浓度。同时细胞培养的器皿需要一定程度的透气，以便于气体的交换。
问：细胞培养为什么需要CO2？
CO2既是细胞代谢产物，也是细胞所需成分。细胞培养所用的培养箱一般为CO2培养箱。
一是：CO2培养箱能够对温度、CO2浓度和湿度提供精确稳定的控制，以便于其研究工作的进展；
二是：CO2培养箱能够对培养箱内的微生物污染进行有效的防范，并且能够定期消除污染，以保护研究成果，防止样品损失。
问：采用其他pH缓冲系统后还需要CO2培养箱吗？
细胞培养的气体环境一般是95%的空气和5%的CO2。但空气中的CO2浓度很低，培养液中的HCO3会被耗尽，从而影响细胞的正常生长，所以需要CO2培养箱去维持环境中的CO2浓度。
细胞培养液中常附加其他的pH缓冲系统，比如HEPES缓冲系统,来增加pH缓冲能力。HEPES在pH 7.2-7.4之间有很强的缓冲能力，当透气的培养器皿被拿到CO2培养箱外面的时候，由于空气中CO2浓度很低，培养液中碳酸盐缓冲系统就会失去效果，这时候HEPES缓冲系统就能继续保持pH的稳定。
问：为什么动物细胞用CO2培养箱，植物细胞不用？
通常来说，CO2培养箱主要用来模拟形成一个类似细胞在生物体内的生长环境，例如提供适当的pH值、温度、湿度等。CO2不仅是细胞生长的必需成分，还与维持培养液的pH有关，刺激细胞呼吸。植物体细胞可以在离体的情况下增值分化，对CO2的要求不高，一般空气中的浓度就可以满足，只需保证空气新鲜干净即可。而动物体细胞不行，所以动物体细胞需要CO2培养箱，而植物体细胞可以不使用CO2培养箱。
问：大多数细胞培养时为什么用5% CO2？
细胞培养中所用的培养箱一般称为CO2培养箱，它的气体环境是95%的空气和5%的CO2。
CO2既是细胞代谢产物，也是细胞所需成分，它主要与维持培养液的pH有直接关系。动物细胞多数需要微碱性环境，pH为7.2～7.4，以不超出6.8～7.6为宜。在细胞培养过程中，随着CO2释放量的增多，培养基会变酸，因此常加入NaHCO3（与CO2溶于水后所形成的H2CO3构成一个缓冲对）来调节pH NaHCO3具有释放CO2的倾向，加入CO2可以抑制这个反应的进行。
培养箱中CO2浓度应与培养液中NaHCO3浓度相平衡，如果培养箱中CO2浓度设定在5%，培养液中NaHCO3的加入量应为1.97 g/L；如果CO2浓度维持在10%，则NaHCO3的加入量应为3.95 g/L。
总之，细胞的培养中，O2、CO2都是细胞生存的必要条件。氧气参与细胞的三羧酸循环，为细胞生存、代谢与合成提供能量；CO2既是细胞的代谢产物，是细胞生长的必需成分，又与维持培养液的pH有关。大多数细胞适宜的pH范围往往是7.2—7.4。
