目前市面常見的細(xì)胞培養(yǎng)袋的接觸層大都采用乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)材料制成,也有少部分采用硅樹脂、低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)和超低密度聚乙烯(ULDPE)等材料組成接觸層。
友康首次創(chuàng)新將聚全氟乙丙烯(FEP)該新型材料應(yīng)用在細(xì)胞培養(yǎng)領(lǐng)域,推出FEP材質(zhì)細(xì)胞培養(yǎng)袋。對于細(xì)胞培養(yǎng)袋來說,F(xiàn)EP材料相比于市面上普遍采用的EVA等材料有何優(yōu)勢,我們將在接下來的幾篇文章為大家詳細(xì)闡述。
上期文章我們闡述了選擇細(xì)胞培養(yǎng)袋材料時(shí)應(yīng)該考慮的一些比較重要的材料特性,比如透氧性、水蒸氣滲透性、透光性等等,其中非常關(guān)鍵的材料特性——透氧性和水蒸氣滲透性——是評判細(xì)胞培養(yǎng)袋材料是否優(yōu)良的兩個(gè)非常重要的參數(shù)。本期文章將為大家展現(xiàn)FEP材料的透氧性和水蒸氣滲透性相比于EVA等材料的突出優(yōu)勢。
一、材料透氧性的影響
細(xì)胞的體外培養(yǎng)需要理想的氣體環(huán)境,氧氣、二氧化碳是細(xì)胞生存的必要條件。氧氣參與細(xì)胞的三羧酸循環(huán),為細(xì)胞生存、代謝與合成提供能量;二氧化碳既是細(xì)胞的代謝產(chǎn)物,是細(xì)胞生長的必需成分,又與維持培養(yǎng)液的pH有關(guān)。大多數(shù)細(xì)胞適宜的pH范圍往往是7.2~7.4。在開放式培養(yǎng)中,以5%的二氧化碳?xì)怏w比例為宜。因此,細(xì)胞培養(yǎng)袋材料的透氧性越好,越是能保證充足的氧氣供應(yīng),滿足細(xì)胞的代謝要求。
二、材料水蒸氣滲透性的影響
體外培養(yǎng)的細(xì)胞在高滲或低滲溶液中會出現(xiàn)皺縮、破裂,因此要使細(xì)胞維持相對恒定的滲透壓是細(xì)胞生長所必需的,一般來說細(xì)胞對滲透壓具有一定的耐受力,大多數(shù)細(xì)胞可耐受260~320mmol/L的滲透壓。 良好的細(xì)胞培養(yǎng)袋膜材要能保證透氣性的同時(shí),還要有良好的水蒸氣阻隔能力,有效阻隔水蒸氣,盡可能減少水分流失,滿足細(xì)胞生長所需的滲透壓條件。
三、不同材料的特性對比
1.FEP和EVA透氧性對比 通過對比FEP細(xì)胞培養(yǎng)袋和EVA細(xì)胞培養(yǎng)袋在不同溫度條件下的氧氣透過率發(fā)現(xiàn),F(xiàn)EP的透氧性要明顯好于EVA,F(xiàn)EP細(xì)胞培養(yǎng)袋可實(shí)現(xiàn)氧氣的大量滲透,足以滿足很多細(xì)胞培養(yǎng)過程中的代謝要求。 2.FEP和EVA水蒸氣滲透性對比 通過對比FEP細(xì)胞培養(yǎng)袋和EVA細(xì)胞培養(yǎng)袋的水蒸氣透過率發(fā)現(xiàn),F(xiàn)EP的水蒸氣透過率要明顯低于EVA,F(xiàn)EP細(xì)胞培養(yǎng)袋可有效阻隔水蒸氣,防止水分流失,維持細(xì)胞生長所需的環(huán)境。 3.不同材料滲透性對比 透氧性和水蒸氣滲透性是衡量細(xì)胞培養(yǎng)袋膜材是否優(yōu)良得兩個(gè)關(guān)鍵特性。良好的細(xì)胞培養(yǎng)材料,要有非常好的氧氣、二氧化碳滲透性,同時(shí)要有極低的水蒸氣滲透性。 通過對比6種不同材料在25℃時(shí)的氧氣、二氧化碳和水蒸氣的滲透系數(shù)發(fā)現(xiàn),F(xiàn)EP材質(zhì)的氧氣和二氧化碳的滲透系數(shù)與水蒸氣的滲透系數(shù)之間的差距是最大的,能更好的滿足細(xì)胞培養(yǎng)袋順利滲透氧氣和二氧化碳、阻隔水蒸氣的要求。由此看來,F(xiàn)EP是一種理想的細(xì)胞培養(yǎng)袋膜材。 在選擇封閉式培養(yǎng)系統(tǒng)時(shí),包括氧氣、水蒸汽在內(nèi)的氣體滲透性堪稱最關(guān)鍵的特性。這是由于細(xì)胞需要依靠系統(tǒng)材料的滲透維持適當(dāng)濃度的氧氣和二氧化碳并獲得足以限制蒸發(fā)的屏障 ,這些對于細(xì)胞的整體代謝功能至關(guān)重要,而FEP材質(zhì)恰好能更好地滿足細(xì)胞培養(yǎng)材料所需的關(guān)鍵特性。FEP材質(zhì)的優(yōu)勢不止于此,它對于細(xì)胞培養(yǎng)還有哪些突出優(yōu)勢呢?下期文章將為大家揭曉!溫度(℃) OTR(cc/(m2^day^atm)) FEP EVA 25 ~2,000 ~1,500 37 ~2,900 ~2,600 EVA:乙烯醋酸乙烯酯;FEP:氟化乙烯丙烯;OTR:氧氣透過率。 溫度(℃) 濕度 WTR(g/(m2^day^atm)) FEP EVA 37.8 100% ~0.5 ~5 EVA:乙烯醋酸乙烯酯;FEP:氟化乙烯丙烯;WTR:水蒸氣透過率。