你的細胞氧對了嗎?

隨著研究人員對生物學中生理氧濃度及其在分子水平上如何影響細胞的更多了解，人們對"缺氧"在細胞發育中的作用的興趣日益濃厚。

過去實驗室的重點是保持細胞的活力和遺傳穩定性，同時避免污染，但近幾十年來，研究人員已經證明，在不同的氧氣環境因素下，細胞會有不同的新陳代謝和形態反應。

為什麼要大驚小怪?

在組織培養中，忠實重現 體內/細胞環境對於準確分析細胞代謝和細胞功能非常重要。

通常認為，體內細胞環境氧氣濃度範圍為5 – 80 mmHg（約0.5 – 10％氧氣）[1]，依據組織類型有所不同。

人體不同組織正常氧分壓範圍 (Carreau et al,.2011)

然而，絕大多數細胞生物學研究仍在培養箱中進行，在培養箱中，細胞暴露於大氣中的氧氣水平（約21％），這對於大多數細胞類型而言，正式是“高氧”狀態。換句話說，傳統培養箱中細胞暴露的氧氣濃度至少是正常在組織中預期氧氣濃度的兩倍以上。 

將細胞暴露於不自然的高氧環境中（即使短時間）可能對細胞代謝和細胞訊息傳遞產生深遠影響。例如，缺氧誘導因子（HIF）途徑很好地說明了特定的氧氣張力可能會顯著影響細胞內代謝[2]。

真正的氧氣濃度?

眾所皆知，氧氣的分壓反應了細胞實際“看到”的氧氣。氧氣的分壓不僅隨大氣中的氧氣濃度而變化，還會隨海拔高度和主要天氣條件而變化。

但是迄今為止，所有細胞培養箱只提供以百分比濃度（％O2）控制氧氣的方法，但是這種方法卻沒有考慮大氣壓力，無法為研究地點的海拔或氣候條件提供補償校正。舉例來說，同樣是21%氧氣，海平面與海拔500公尺處的氧分壓卻差了將近6%!!。

我們認為，僅靠（大氣壓力補償）氧氣百分比來調控環境氧氣濃度簡直是難以置信且非常不精確的!

解決方案

HypoxyLab ™– 桌上型低氧細胞工作站

HypoxyLab™是全新設計低氧細胞工作站，它使用氧氣的絕對分壓（以mmHg或kPa為單位表示）來提供可靠的缺氧環境。

由於氧氣的分壓是細胞暴露於氧氣後實際"看到"的東西，因此這種科學的方法可以提高缺氧環境控制的準確性，尤其是在以極低的氧氣設定值培養細胞時。

因此，無論研究實驗室位於台灣還是美國，都可以在將HypoxyLab™內部產生的缺氧條件與在另一個位置所產生進行比較。

HypoxyLab™為研究人員提供了一個新的工具，可為各種細胞研究領域準確再現真實的生理條件，包括癌症生物學、放射細胞生物學、心血管研究、細胞凋亡、神經病學、幹細胞研究、藥物開發和蛋白質體學。

優點

• 輕巧移動方便
• 使用氧氣分壓調節真正的缺氧環境
• 模擬體內氧氣狀態
• 快速平衡和節省氣體消耗
• 採用HEPA過濾
• 人機工學設計
• 直觀的觸控螢幕操作
• 支持OxyLite™用於離體溶解氧測量
• 可選配數位顯微鏡

參考文獻

[1] Carreau A, El Hafny-Rahbi B, Matejuk A, et al. Why is the partial oxygen pressure of human tissues a crucial parameter? Small molecules and hypoxia. J Cell Mol Med. 2011;15:1239–1253. 

[2] Semenza GL. Hypoxia-inducible factors in physiology and medicine. Cell. 2012;148:399–408.

[3] Important questions to consider when doing hypoxia research