Physiko-chemische Bedingungen

Ein wichtiger Faktor bei der Kultivierung von Zellen in vitro, ist die Kontrolle der physiko-chemischen Bedingungen. Das Kulturmedium ist der wichtigste Bestandteil der Zellkultur, weil es nicht nur die notwendigen Nährstoffe zur Verfügung stellt, sondern auch, weil es andere Inhaltsstoffe wie Natriumhydrogencarbonat oder Phenolrot enthält, um bei der Einhaltung der erforderlichen physiko-chemischen Bedingungen zu helfen.

pH-Wert

Die meisten Säugetierzelllinien wachsen gut bei einem pH-Wert von 7,4, mit geringer Variabilität zwischen unterschiedlichen Zellarten. Deshalb enthalten manche Medien einen pH-Indikator wie Phenolrot, der bei der Kontrolle des pH-Werts hilft und die Zellen auch vor UV-Licht schützt.

Abbildung 1: Die Farbe von Phenolrot bei unterschiedlichen pH-Werten.

CO₂

Das Wachstumsmedium kontrolliert den pH-Wert der Kultur und puffert pH-Wert-Änderungen. Normalerweise erfolgt die Pufferung durch einen CO₂-Bicarbonat-basierten Puffer. Weil der pH-Wert des Mediums vom Gleichgewicht des gelösten Kohlenstoffdioxids (CO₂) und Bicarbonat (HCO₃^-) abhängt, können Änderungen des atmosphärischen CO₂ den pH-Wert des Mediums verändern. Deshalb ist es notwendig, zusätzliches CO₂ bereitzustellen. 5% CO₂ ist hier die meistgenutzte Konzentration.

Abbildung 2: Gleichgewicht von gelöstem CO₂ und HCO₃^- ist zur Aufrechterhaltung des pH-Werts erforderlich.

Temperatur

Die optimale Temperatur für die Zellkultur hängt stark von der Körpertemperatur des Wirts ab, von dem die Zellen isoliert worden sind. Die meisten humanen oder Säugetierzellen werden bei 36 °C bis 37 °C kultiviert. Dies ist einer der Gründe, warum die Reagenzien vor der Nutzung aufgewärmt werden müssen, um einen Temperaturschock der Zellen zu vermeiden.

Diese Bedingungen hängen jedoch von der Zellart ab. Deshalb ist es wichtig, dich mit der Zellart, mit der du arbeitest, bekannt zu machen, um unerwünschte Phänotypen, oder erfolglose Zellkulturen, zu vermeiden.