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人正常組織來源細胞在體外進行培養(yǎng),失去了機體的調(diào)節(jié)和控制,因此,除滿足營養(yǎng)的要求外,還必須使細胞生存環(huán)境晝接近活體的環(huán)境.外環(huán)境的培養(yǎng)條件如溫度、滲透壓、酸堿度等均能影響細胞的生長.

一、溫度：
    一般哺乳類及禽類細胞體外培養(yǎng)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(yǎng)溫度為23~25℃.若溫度過低,在降到冰點以下時,細胞因胞外水和胞質(zhì)結(jié)冰而受損死亡,但若向培養(yǎng)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,此時細胞可而耐受-70℃以下溫度,能長期儲存,解凍后細胞復(fù)蘇,仍能繼續(xù)生長增殖,細胞物性狀不受任何影響.此為保存細胞的主要手段.
    高溫對細胞培養(yǎng)不利.細胞在39~40℃培養(yǎng)1h,會受到一定損傷,但仍有可能恢復(fù),但不能忍受溫度再升高2℃,持續(xù)數(shù)小時,即在41~42℃培養(yǎng)1h,細胞操作嚴重,溫度到43℃以上時細胞多數(shù)被殺死.高溫主要引起酶的滅活、類脂質(zhì)破壞、核分裂的破壞,產(chǎn)生凝固酶使細胞發(fā)生凝固,另外使蛋白質(zhì)變性.因此,體外培養(yǎng)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(fā)生皺縮或腫脹、破裂.所以,滲透壓是體外細胞培養(yǎng)的重要條件之一.哺乳動物和其他動物組織細胞體外孫女培養(yǎng)的滲透壓的維持主要與NaCl有關(guān),但不能忽視其他電解質(zhì)與滲透壓的關(guān)系,滲透壓與單位體積溶劑內(nèi)溶質(zhì)的分子數(shù)和離子婁成正比.為此,按一定比例控制培養(yǎng)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,而且是為了調(diào)節(jié)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(yǎng)物質(zhì)的輸送（如氨基酸、糖等）,直接影響細胞基本合成系統(tǒng).
    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(yǎng)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(yīng)用中,260~320mmol/L的滲透壓可適于大多數(shù)細胞.常用培養(yǎng)基的滲透壓值見表2-3.
三、氣體環(huán)境和PH值：
    體外培植細胞需要理想的氣體環(huán)境,氧和二氧化碳石細胞生存必需的條件之一.
    1、氧：
    氧參加細胞的三羧酸循環(huán),產(chǎn)生能量以供應(yīng)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(shù)細胞低氧時不能生存.氧張力通常維持在略低于大氣狀態(tài),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(yǎng)時（碟或培養(yǎng)瓶松蓋培養(yǎng)或培養(yǎng)板培養(yǎng)）,一般要把細胞置于95%空氣加5%二氧化碳的混合氣體環(huán)境中.CO2既是細胞的代謝產(chǎn)物,又是細胞生長所必需的成分,并與維持培養(yǎng)基的pH值有關(guān).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(shù)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(yǎng)細胞對pH值的堿性的耐受比對酸性的耐受差,偏酸的環(huán)境比偏堿的環(huán)境對人正常組織來源細胞生長有利.為了維持培養(yǎng)環(huán)境恒定的pH值,多采用在培養(yǎng)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(yǎng).若開放式培養(yǎng)還是置于含有5%CO2的氣體環(huán)境中為宜.為克服NaHCO3調(diào)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(yǎng)或活細胞觀察時能維持較恒定的pH值.

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