化工儀器網
技術文章
細胞生長過程中被影響的因素
閱讀：889 發布時間：2024-5-31 細胞在體外進行培養失去了機體的調節和控制，因此除滿足營養的要求外，還必須使細胞生存環境晝接近活體的環境，外環境的培養條件如溫度、滲透壓、酸堿度等均能影響細胞的生長。
一、溫度：
1.一般哺乳類及禽類細胞體外培養的適宜溫度是37~38℃。溫度過高或過低都會影響到細胞的生長。細胞耐受低溫的能力比抗熱的能力強，在低溫下，細胞的代謝活力及核分裂降低。溫度低于0℃時，雖影響細胞代謝，但并無傷害作用。把細胞置于23~25℃時，細胞仍能生存和生長，但速度減緩，不過，魚類細胞的適宜培養溫度為23~25℃。
2.溫度過低，降到冰點以下細胞因胞外水和胞質結冰而受損死亡，但若向培養基中加入甘油或二甲基亞砜（DMSO）等保護劑，封入安瓿中后，置于液氮或低溫冰箱（-70℃）中，可起保護作用，此時細胞可耐受-70℃以下溫度，能長期儲存，解凍后細胞復蘇，仍能繼續生長增殖，細胞物性狀不受任何影響。（這是保存細胞的主要手段）
3.高溫對細胞培養不利。細胞在39~40℃培養1h，會受到一定損傷，但仍有可能會恢復，但溫度不能再升高2℃，持續數小時，即在41~42℃培養1h，細胞操作嚴重，溫度到43℃以上時細胞多數被殺死。高溫主要引起酶的滅活、類脂質破壞、核分裂的破壞，產生凝固酶使細胞發生凝固，另外使蛋白質變性。故體外培養細胞時一定要避免高溫。
二、滲透壓：
細胞在高滲透溶液中低滲溶液中，可以立即發生皺縮或腫脹、破裂，所以滲透壓是體外細胞培養的重要條件。按一定比例控制培養基中離子平衡，維持正常滲透壓是很重要的，這不僅是為了維持細胞張力，也是為了調節細胞的代謝。因為細胞外離子輸送和離子濃度改變著其他營養物質的輸送（如氨基酸、糖等），直接影響細胞基本合成系統。理想的滲透壓因細胞的類型及種族而異，人血漿滲透壓為290mmol/L，被視為是體外培養人類細胞的理想滲透壓，哺乳動物細胞的滲透壓一般為290~300mmol/L，人胚肺成纖維細胞為250~325mmol/L，鼠細胞則為310mmol/L左右。在實際應用中，260~320mmol/L的滲透壓可適于大多數細胞。
三、氣體環境和PH值：
體外培植細胞需要理想的氣體環境，氧和二氧化碳石細胞生存必需的條件。
1.氧：
氧參加細胞的三羧酸循環，產生能量以供應給細胞生長、增殖和合成各種所需成分。有些細胞在低氧條件下，可借糖酵解取得能量，單多數細胞低氧時不能生存。氧張力通常維持在略低于大氣狀態，若氧分壓超過大氣中氧的含量可能對有些細胞有害。
2.二氧化碳：
采用開放式培養時（碟或培養瓶松蓋培養或培養板培養），一般要把細胞置于95%空氣加5%二氧化碳的混合氣體環境中。CO2既是細胞的代謝產物，又是細胞生長所必需的成分，并與維持培養基的pH值有關。在密閉瓶中CO2濃度偏低的情況下，細胞容易生長，一般不能低于1%，否則有損細胞。CO2增加將使pH值下降。
3.pH值：
大多數細胞適于在pH7.2~7.4條件下生長，低于pH6.8或高于pH7.6對細胞有害，甚至退變或死亡各種細胞對pH值的要求不盡相同。一般原代培養細胞對pH值的堿性的耐受比對酸性的耐受差，偏酸的環境比偏堿的環境對細胞生長有利。為了維持培養環境恒定的pH值，多采用在培養基中加入磷酸鹽等緩沖劑的方法。磷酸緩沖劑中的NaHCO3可供給CO2,但CO2易于逸出,故只適用于封閉式培養，若開放式培養還是置于含有5%CO2的氣體環境中為宜，為克服NaHCO3調整的麻煩,也可用羧基哌唪硫磺酸，它對細胞無毒性，主要作用是防止pH值迅速變動，在開瓶通氣培養或活細胞觀察時能維持較恒定的pH值。
四、無毒和無菌：
無毒和無菌是體外培養細胞的首要環境條件。細胞在深入活體內，細胞株偶爾有細菌或有害物質入侵，因體內有強大的解毒系統和免疫系統，可將其解毒或清除，而不易受損害。但在離體的環境中，失去防御系統，有害物質入侵或細菌污染，會導致細胞死亡。
如培養瓶、培養皿、支持物、培養基、瓶塞上有細胞毒性，在培養過程中可導致細胞死亡因此，在選用這些器皿、材料時要注意，若這些物品消毒不徹-底，帶菌或操作過程不小心使細胞污染，也會導致細胞死亡。若出現交叉污染，可使實驗室原來的細胞系失去原有特性，應引起足夠的重視。