細(xì)胞培養(yǎng)箱中的氧含量是多少？

（提示：不是21%）
由于室內(nèi)空氣的氧含量接近21%，研究人員經(jīng)常報(bào)告他們的室內(nèi)的細(xì)胞培養(yǎng)箱也是如此。然而，如果你仔細(xì)想一想，就會(huì)意識(shí)到這是不可能的。
我們?cè)趥鹘y(tǒng)的開(kāi)放式細(xì)胞培養(yǎng)箱中加入CO2，將其升高至5%或更高，以保持基于碳酸鹽緩沖液的細(xì)胞培養(yǎng)基的pH。室內(nèi)空氣中的二氧化碳含量為0.04 - 0.06%（如果通風(fēng)不良，有時(shí)會(huì)多一點(diǎn)）。每次打開(kāi)和關(guān)閉內(nèi)部培養(yǎng)箱門(mén)時(shí)，都會(huì)補(bǔ)充二氧化碳?xì)怏w，以彌補(bǔ)二氧化碳培養(yǎng)箱內(nèi)部的損失。這必然會(huì)降低培養(yǎng)箱中氧氣的百分比。
高濕度也會(huì)降低培養(yǎng)箱中的氧氣含量，因?yàn)樵趲в虚_(kāi)放式水盆的培養(yǎng)箱中，水蒸氣可以占?xì)怏w體積的8%左右。我們有高氧氣應(yīng)用的客戶向我們報(bào)告說(shuō)，在5%二氧化碳和開(kāi)放水源的情況下，他們無(wú)法將氧氣含量提高到87%以上。

為了測(cè)量生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的細(xì)胞培養(yǎng)箱中的實(shí)際氧含量，我們配合培養(yǎng)箱廠商在二氧化碳培養(yǎng)箱的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)氧化鋯氧氣傳感器O2S-FR-T2-18BM-C-D485，在其他實(shí)驗(yàn)室中四處測(cè)量氧含量。我們?cè)跇?biāo)準(zhǔn)房間空氣環(huán)境下，打開(kāi)了控制值為5% CO2的恒溫二氧化碳培養(yǎng)箱的內(nèi)門(mén)，開(kāi)放式水盆也運(yùn)行的剛好足夠長(zhǎng)，可以在輕輕關(guān)門(mén)之前將傳感器放在架子上。

我們發(fā)現(xiàn)氧含量穩(wěn)定在平均17.2+/-0.3%
我們將培養(yǎng)箱周?chē)奶幚硎以O(shè)置為室內(nèi)空氣條件（21%O2和0.05%CO2），并將培養(yǎng)箱設(shè)置為21%O2、5%CO2，并配有開(kāi)放式儲(chǔ)水槽。然后，當(dāng)我們打開(kāi)門(mén)，取出T75燒瓶并關(guān)閉箱門(mén)時(shí)，我們關(guān)閉了氧氣控制并觀察了對(duì)大型（12”x 14”x 22”）培養(yǎng)箱中氧氣水平的影響。我們?cè)?0分鐘后更換燒瓶，模擬正常的室內(nèi)空氣培養(yǎng)箱使用。
這是我們記錄的內(nèi)容：

可以預(yù)見(jiàn)，開(kāi)門(mén)會(huì)導(dǎo)致二氧化碳含量下降。一旦關(guān)閉，培養(yǎng)箱就會(huì)注入二氧化碳，使其恢復(fù)到5%，從而使內(nèi)部的氧氣含量下降，接近我們?cè)谑覂?nèi)空氣培養(yǎng)箱中看到的17%。培養(yǎng)箱的內(nèi)部容積和開(kāi)門(mén)事件的頻率改變了氧氣擺動(dòng)的幅度。我們發(fā)現(xiàn)的不穩(wěn)定的條件是小保溫箱（12'x 14'x 10“）和更頻繁的開(kāi)門(mén)事件：
這是我們測(cè)量的。
由于所有細(xì)胞都會(huì)對(duì)環(huán)境條件做出反應(yīng)，因此結(jié)果可能會(huì)有所不同。如果你不控制細(xì)胞的氧氣濃度，無(wú)論是在培養(yǎng)箱中還是在處理細(xì)胞的過(guò)程中，你可能需要仔細(xì)考慮你在實(shí)驗(yàn)中引入了什么變量。確實(shí)有技術(shù)可以清理這些氧的波動(dòng)。

審核編輯 黃昊宇