細胞培養是生物學(xué)中用于仔細培養特定類(lèi)型細胞的常用技術(shù)。 制備細胞培養物時(shí)要非常注意保持無(wú)菌條件。 它們通常在無(wú)菌通風(fēng)罩中制備，材料在使用前已全部消毒。 然后將細胞培養物小心地放置在培養箱中，以保持無(wú)菌和受控的環(huán)境，以實(shí)現最佳細胞生長(cháng)。 例如，哺乳動(dòng)物細胞通常在 37 攝氏度、非常高的濕度和 5-7% 的 CO2 水平的 CO2 培養箱中培養。 這些條件模擬了體內發(fā)現的條件。

但這就是您需要擔心的全部嗎？ 最近發(fā)現，不需要的振動(dòng)會(huì )在細胞培養箱中起到有害的作用。 由于風(fēng)扇或水循環(huán)加熱孵化器，振動(dòng)可能來(lái)自孵化器本身。 更多的時(shí)候振動(dòng)來(lái)自環(huán)境。

圖 1 包含雞胚成纖維細胞的 100 毫米培養皿中振動(dòng)誘導的同心環(huán)圖案，該培養皿在鋪板后 1 小時(shí)染色。

50 多年來(lái)，這些類(lèi)型的振動(dòng)問(wèn)題在半導體、光子學(xué)和顯微鏡行業(yè)中已廣為人知。出于這個(gè)原因，這些行業(yè)的設備供應商通常會(huì )針對將要安裝其產(chǎn)品的設施制定振動(dòng)規范。孵化器并非如此，盡管它可能應該如此。

一些培養箱制造商開(kāi)始了解振動(dòng)可能導致的問(wèn)題。 “培養箱振動(dòng)是培養容器中出現的一些最奇怪的生長(cháng)模式的原因。它的作用主要發(fā)生在細胞在接種容器后試圖最初附著(zhù)在表面上時(shí)。在培養皿中，振動(dòng)會(huì )將細胞推到容器的邊緣或中間，或者有時(shí)會(huì )形成細胞的同心環(huán)。圖 1 顯示了雞胚成纖維細胞培養物中的這種模式。

這是來(lái)自不同孵化器制造商的另一個(gè)示例。 “細胞培養瓶中駐波的典型示例如圖 2 所示。在這種情況下，駐波已在整個(gè)燒瓶中形成。

圖 2 當存在駐波時(shí)，燒瓶中的細胞培養物生長(cháng)。

如何消除振動(dòng)問(wèn)題？

在典型的細胞培養實(shí)驗室中，振動(dòng)可能來(lái)自多種來(lái)源。除了培養箱風(fēng)扇外，它們還可以來(lái)自放置在培養箱旁邊的離心機、打開(kāi)和關(guān)閉的冷凍機或冰箱，甚至來(lái)自細胞培養實(shí)驗室的氣候控制系統。由于風(fēng)扇的結構或風(fēng)扇電機的位置，可能并不總是能夠消除振動(dòng)。由于振動(dòng)問(wèn)題本質(zhì)上是由于頻率共振，您可以嘗試改變設備（例如培養箱）的頻率，例如在培養箱的一個(gè)角落放置重物；但請注意培養箱中潛在的污染風(fēng)險，并準備采取必要措施將風(fēng)險降至最低。

雖然這些是盡量減少振動(dòng)影響的好方法，但在實(shí)驗室中處理振動(dòng)問(wèn)題還有一個(gè)更好的方法，即通過(guò)將整個(gè)培養箱放置在減振平臺上，將其與不必要的振動(dòng)隔離開(kāi)來(lái)

在這種情況下，兩個(gè)培養箱相互堆疊并放置隔振平臺上。 使用空氣隔離器支腿來(lái)最大程度地減少由其他儀器引起的地板振動(dòng)傳播。 例如，如果離心機在培養箱附近運行，則來(lái)自離心機的振動(dòng)可能會(huì )傳遞到培養箱，從而導致我們在細胞培養物中看到的這些振動(dòng)模式。 放置于減振平臺上的培養箱，它們相對不受來(lái)自離心機、人流、HVAC 系統或生命科學(xué)設施中常見(jiàn)的其他振動(dòng)源的振動(dòng)的影響。