支持细胞研究与防止污染

2025-03-31

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理解生理氧浓度细胞培养条件

对生命科学领域而言

细胞培养环境的选择对实验的有效性和成功起着至关重要的作用。氧气对细胞生命而言不可或缺，但同时也可能带来风险。标准细胞培养环境中常见的高氧水平会产生活性氧（ROS），导致细胞应激并可能造成损伤。对于追求精准性和生理相关性的细胞培养研究人员来说，受控的较低氧环境正日益受到青睐。

什么是生理氧浓度？

生理氧浓度（Physoxia）指的是模拟体内生理条件的受控氧水平，通常介于3%至10%的氧气浓度之间。研究表明，在这种条件下培养的细胞展现出更强的活力、更低的氧化应激，并且其行为与体内特性更为契合。

为何标准“常氧”条件不够理想

尽管实验室普遍采用“常氧”或大气条件（21%氧气），但这一氧浓度远高于细胞在体内实际经历的氧浓度，甚至可能对某些细胞类型产生毒性，诱导产生的活性氧超出细胞的抗氧化能力。这种氧化应激会导致生物大分子损伤，影响蛋白质、脂质和DNA。实际上，标准的“常氧”条件并不能代表组织内的生理环境，反而可能对细胞造成伤害。

细胞培养中的低氧与生理氧浓度

“低氧”（Hypoxia）意味着较低的氧气浓度，通常与病理状态相关。而生理氧浓度则代表着一种平衡的氧浓度，能在不引发氧化应激的情况下支持正常的细胞活动。因此，对于希望复制更准确的体内条件的研究人员来说，使用能够维持生理氧浓度条件的细胞培养箱至关重要。

配备可定制氧气水平以及二氧化碳、温度和湿度控制功能的微生物培养箱或专业细胞培养培养工作站是理想之选。这类设备能让研究人员在能防止细胞过度应激的氧浓度下培养细胞，最终获得更可靠的实验结果和更优质的细胞培养模型。

生理氧浓度环境对细胞健康的影响

研究显示，在生理氧浓度环境中培养的细胞展现出更强的克隆形成能力和更好的分化潜力。例如，在5%氧气条件下生长的人骨髓间充质干细胞（hBMMSCs）比在标准大气条件下生长的细胞具有更强的适应性和抗逆性。这些研究凸显了优化细胞培养箱对于细胞培养环境的重要性，不仅适用于基础细胞生长，还适用于干细胞治疗和再生医学等先进研究应用。

选择适合细胞培养的培养箱系统

培养箱的类型在维持这些受控环境方面起着关键作用。专为细胞培养设计的先进二氧化碳培养工作站，如Baker InvivO2和SCI - tive系统，能对氧气、二氧化碳、温度和湿度进行精确控制。这些细胞培养箱能让研究人员通过创造稳定的生理氧浓度或低氧条件（根据特定细胞需求和实验方案量身定制），来减少细胞应激。

InvivO2系列工作站为长期研究提供了可定制选项，非常适合寻求可靠、持续生理氧浓度细胞培养环境的研究人员。对于需要更大、高度适应性解决方案的实验室来说，SCI - tive工作站非常适合复杂实验，这些实验需要对二氧化碳和氧气水平进行持续控制，并且需要容纳实验设备。这两个系统都能让研究人员更准确地复制生理氧浓度条件，提高实验结果的可转化性。

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