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Incubadora de CO2: Esencial en el cultivo de células animales
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Incubadora de CO2: Esencial en el cultivo de células animales
La mayor parte del trabajo de cultivo
de células y tejidos de mamíferos se realiza en incubadoras de CO2, donde la temperatura del aire y la
concentración de dióxido de carbono se controlan con precisión para garantizar
un crecimiento celular óptimo. Pero después de todo, ¿qué es una incubadora de CO2?
Es un equipo que cuenta con control
de temperatura y CO2 (gas carbónico) cuya función es crear una
atmósfera lo más natural posible para el desarrollo de células y tejidos. Esta
forma de cultivar organismos vivos se denomina in vitro y es la principal
aplicación de las incubadoras de CO2, muy utilizadas en las áreas de
medicina, farmacéutica, biotecnología, ingeniería de tejidos, investigación,
etc.
La concentración de CO2 es importante para controlar el nivel de pH del medio de cultivo celular y así reproducir condiciones de CO2 similares in vivo. El CO2 utilizado en la incubadora de CO2 se combina con una temperatura ideal y alta humedad, proporcionando las condiciones adecuadas para el desarrollo celular:
· Temperatura estable (37°C), controlada por un sistema de camisa de agua,
que asegura la estabilidad y homogeneidad de la temperatura.
· pH (7,2 a 7,4) del medio de cultivo equilibrado por el control del nivel
de CO2, realizado a través de un sensor de alta precisión.
· Humedad relativa alta, generada de forma natural, debido a la presencia
de un reservorio interno.
BUFFERS BIOLÓGICOS
La capacidad buffer (o "poder buffer") es una propiedad importante en los sistemas biológicos y se refiere a la capacidad de un medio o solución para resistir cambios en el pH cuando se agregan ácidos o bases.
Uno de los buffers más interesantes e importantes de la sangre lo forman el ácido carbónico (H2CO3) y la sal de este ácido, el bicarbonato de sodio (NaHCO3). El tampón de bicarbonato/ácido carbónico mantiene el pH de la sangre en un "rango seguro", resistiendo cambios de pH por encima o por debajo de estos valores.
El sistema buffer de
bicarbonato no es el único eficaz para controlar el pH, pero se produce de
forma natural en el cuerpo humano y, por lo tanto, se utiliza en cultivos
celulares in vitro para imitar la fisiología animal y minimizar los efectos
secundarios.
FUNCIÓN DEL CO2
El CO2 se utiliza para controlar el pH del medio de cultivo celular y para simular una condición lo más realista posible en la que se pueden desarrollar las células. De esta forma, no es un requerimiento metabólico, sino un regulador del pH del medio.
Su objetivo es disolverse en el medio de cultivo, donde una pequeña proporción del mismo reacciona con el agua para formar ácido carbónico, el cual a su vez interactúa con el bicarbonato de sodio (NaHCO3) u otro tampón contenido en el medio, estableciendo un equilibrio iónico entre el ácido carbónico. (H2CO3) y bicarbonato (HCO3-), responsables de mantener el pH en el rango adecuado. El pH fisiológico considerado ideal está en el rango de 7.2 a 7.4 para tejidos normales.
La cantidad de bicarbonato de sodio (NaHCO3), u otra sustancia con un efecto buffer en el medio, determina la cantidad de CO2 que debe usarse para mantener el pH en el rango adecuado. El nivel de CO2 normalmente utilizado es del 5 al 10%, sin embargo, cuando se utiliza un medio especial, este valor puede ser mayor. En general, el aumento en el nivel de CO2 disminuye el pH del medio, mientras que la reducción de CO2 eleva el pH del medio.
Como el control del
pH es esencial para el cultivo celular in
vitro de células animales, es común que el medio de cultivo se complemente
con un colorante indicador como el rojo fenol. Este tinte tiene un tono
amarillo en el medio cuando el pH es demasiado bajo (ácido), un tono púrpura
cuando el pH es alto (alcalino) y un tono rojo anaranjado cuando el pH
fisiológico es correcto (7.2 a 7.4).
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REFERENCIAS
UK Health Security
Agency. CO2 concentration and pH control in the cell culture
laborator. Disponible en: https://www.phe-culturecollections.org.uk/news/ecacc-news/co2-concentration-and-ph-control-in-the-cell-culture-laboratory.aspx
