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为什么细胞培养需要二氧化碳？

北京桑翌实验仪器研究所
2022.6.16
CO2既是细胞代谢产物，也是细胞所需成分，它主要与维持培养液的pH有直接关系。动物细胞多数需要微碱性环境，pH为7.2～7.4，以不超出6.8～7.6为宜。在细胞培养过程中，随着CO2释放量的增多，培养基会变酸，因此常加入NaHCO3（与CO2溶于水后所形成的H2CO3构成一个缓冲对）来调节pH，以保持培养液中溶解的二氧化碳的浓度。同时细胞培养的器皿需要一定程度的透气，以便于气体的交换。


细胞培养所用的培养箱一般为CO2培养箱，一是二氧化碳培养箱能够对温度、二氧化碳浓度和湿度提供精确稳定的控制，以便于其研究工作的进展；二是二氧化碳培养箱能够对培养箱内的微生物污染进行有效的防范，并且能够定期消除污染，以保护研究成果，防止样品损失。

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是不是采用其他pH缓冲系统就不需要CO2培养箱了呢？

细胞培养的气体环境一般是95%的空气和5%的CO2。人们发现由于空气中的二氧化碳浓度很低，如果细胞不在二氧化碳培养箱中培养，培养液中的HCO3会被耗尽，这样会影响细胞的正常生长。所以大部分动物细胞的培养，还是需要二氧化碳培养箱。

 

为什么动物细胞培养用CO2培养箱，植物细胞不用？

通常来说，CO2培养箱主要用来模拟形成一个类似细胞在生物体内的生长环境，例如提供适当的pH值、温度、湿度等。二氧化碳不仅是细胞生长的必需成分，还与维持培养液的pH有关，刺激细胞呼吸。植物体细胞可以在离体的情况下增值分化，对二氧化碳的要求不高，一般空气中的浓度就可以满足，只需保证空气新鲜干净即可。而动物体细胞不行，所以动物体细胞需要二氧化碳培养箱，而植物体细胞可以不使用二氧化碳培养箱。


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