¿Se puede usar un banco limpio para el cultivo celular?

El cultivo celular es una técnica fundamental en investigación biológica, biotecnología y desarrollo farmacéutico. Implica el crecimiento y el mantenimiento de las células en un entorno controlado fuera de su hábitat natural. Un entorno limpio es crucial para que el cultivo celular exitoso prevenir la contaminación y garantizar la integridad de las líneas celulares. Una pieza de equipo que a menudo llega a considerar para crear un ambiente limpio es el banco limpio. Como proveedor de banco limpio, con frecuencia me preguntan si se puede usar un banco limpio para el cultivo celular. En esta publicación de blog, exploraré esta pregunta en detalle.

Comprender bancos limpios

Los bancos limpios, también conocidos como gabinetes de flujo laminar, están diseñados para proporcionar un ambiente de trabajo limpio al dirigir el aire filtrado sobre la superficie de trabajo. Hay dos tipos principales de bancos limpios: flujo laminar horizontal y vertical. En un banco de limpieza de flujo laminar horizontal, el aire filtrado fluye horizontalmente a través de la superficie de trabajo desde la parte posterior del banco hacia el operador. En un banco de limpieza de flujo laminar vertical, el aire filtrado fluye verticalmente hacia abajo hacia la superficie de trabajo.

La función principal de un banco limpio es proteger el trabajo de la contaminación por partículas. El aire dentro del banco limpio se pasa a través de filtros de aire de partículas de alta eficiencia (HEPA) o aire de baja penetración (ULPA), que pueden eliminar partículas tan pequeñas como 0.3 micrómetros con una alta eficiencia (generalmente 99.97% o más). Esto crea un entorno de clase 100 (ISO 5) o mejor limpio dentro del banco, lo que significa que no hay más de 100 partículas por pie cúbico de aire que son 0.5 micrómetros o de mayor tamaño.

Requisitos para el cultivo celular

El cultivo celular requiere un entorno altamente controlado para apoyar el crecimiento celular y prevenir la contaminación. Los requisitos clave incluyen:

Esterilidad: Las células son altamente susceptibles a la contaminación por bacterias, hongos, virus y otros microorganismos. Cualquier contaminación puede conducir a la muerte de las células, resultados experimentales inexactos y la pérdida de líneas celulares valiosas.
Control de temperatura y humedad: La mayoría de las células de los mamíferos se cultivan a 37 ° C y una humedad relativa de alrededor del 95%. Mantener estas condiciones es esencial para la viabilidad y el crecimiento celular.
Composición de gas: Las células requieren una composición de gas específica, típicamente una mezcla de oxígeno y dióxido de carbono. Para las células de mamíferos, una atmósfera de CO₂ al 5% se usa comúnmente para mantener el pH del medio de cultivo.
Suministro de nutrientes: Las células necesitan un medio de cultivo adecuado que proporcione nutrientes esenciales como aminoácidos, vitaminas, minerales y factores de crecimiento.

Usar un banco limpio para el cultivo celular

Un banco limpio puede desempeñar un papel importante en el cultivo celular, pero tiene ventajas y limitaciones.

Ventajas

Prevención de contaminación: La principal ventaja de usar un banco limpio para el cultivo celular es su capacidad para proporcionar un ambiente limpio. El aire filtrado en el banco limpio ayuda a minimizar la introducción de partículas y microorganismos en el aire, reduciendo el riesgo de contaminación durante los procedimientos de manejo de células, como los cambios en los medios, los pases celulares y la preparación de la muestra.
Protección del operador: Además de proteger las células, un banco limpio también proporciona cierto nivel de protección para el operador. El flujo laminar del aire puede evitar la propagación de aerosoles generados durante los procedimientos de cultivo celular, reduciendo el riesgo de exposición a materiales biológicos potencialmente peligrosos.
Versatilidad: Los bancos limpios son relativamente fáciles de configurar y se pueden usar en una variedad de entornos de laboratorio. Son adecuados para operaciones de cultivo celular de escala pequeña y gran escala, lo que los convierte en una opción popular para muchos laboratorios de investigación.

Limitaciones

Falta de temperatura, humedad y control de gases: Una de las principales limitaciones de un banco limpio es que no proporciona control sobre la temperatura, la humedad o la composición del gas. Las células cultivadas en un banco limpio estarán expuestas a las condiciones de laboratorio ambiental, que pueden no ser óptimas para el crecimiento celular. Por ejemplo, si la temperatura del laboratorio es demasiado baja o demasiado alta, puede afectar el metabolismo celular y la viabilidad. Del mismo modo, sin el control adecuado de la humedad y el gas, el pH del medio de cultivo puede cambiar, lo que lleva al estrés celular o la muerte.
Esterilidad limitada: Si bien un banco limpio puede reducir el riesgo de contaminación en el aire, no elimina por completo el riesgo de contaminación de otras fuentes. Por ejemplo, las superficies del banco y el equipo utilizado dentro del banco deben esterilizarse correctamente antes de cada uso. Si no, pueden servir como fuente de contaminación. Además, las manos y la ropa del operador pueden transportar microorganismos, y se deben seguir técnicas asépticas adecuadas para evitar la contaminación.

Equipo complementario

Para superar las limitaciones de un banco limpio en el cultivo celular, a menudo es necesario usar equipos complementarios.

Incubadoras: Las incubadoras son esenciales para proporcionar la temperatura óptima, la humedad y la composición del gas para el cultivo celular. Las células pueden transferirse a una incubadora después de manejar en el banco limpio para permitir el crecimiento y el mantenimiento. Existen diferentes tipos de incubadoras disponibles, como incubadoras CO₂ e incubadoras hipóxicas, que pueden seleccionarse en función de los requisitos específicos de las líneas celulares.
Autoclaves y esterilizadores: Los autoclaves y esterilizadores se utilizan para esterilizar equipos, medios y otros materiales utilizados en el cultivo celular. Al garantizar que todos los materiales estén adecuadamente esterilizados, el riesgo de contaminación puede reducirse aún más.
Sistema de monitoreo de partículas de polvo en línea: Este sistema se puede utilizar para monitorear continuamente la concentración de partículas dentro del banco limpio y el entorno circundante. Al detectar cualquier aumento en los niveles de partículas, puede alertar al operador de los riesgos potenciales de contaminación y permitir acciones correctivas oportunas.

Otros equipos de sala limpia para cultivo celular

Además de los bancos limpios, hay otros equipos de sala limpia que se pueden usar en las instalaciones de cultivo celular para mejorar la limpieza y la seguridad general del medio ambiente.

FFU de habitación limpia: Las unidades de filtro de ventilador (FFU) se utilizan para proporcionar un suministro constante de aire filtrado en salas limpias. Se pueden instalar en el techo o las paredes de una instalación de cultivo celular para mantener un ambiente de aire limpio y uniforme.
Ducha de neblina de sala limpia: Se puede usar una ducha de niebla de sala limpia para eliminar los contaminantes de la superficie del personal y el equipo antes de ingresar a la sala limpia. Esto ayuda a prevenir la introducción de contaminantes en el área de cultivo celular.

Conclusión

En conclusión, se puede usar un banco limpio para el cultivo celular, pero no es una solución independiente. Proporciona un ambiente de trabajo limpio que puede reducir significativamente el riesgo de contaminación en el aire durante los procedimientos de manejo de células. Sin embargo, debido a su falta de temperatura, humedad y control de gas, debe usarse junto con otros equipos, como incubadoras, autoclaves y sistemas de monitoreo.

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Referencias

Freshney, RI (2010). Cultivo de las células animales: un manual de técnica básica y aplicaciones especializadas. Wiley - Liss.
Pollard, JW y Walker, JM (2017). Protocolos básicos de cultivo celular. Humana Press.
ISO 14644 - 1: 2015. Salas limpias y entornos controlados asociados - Parte 1: Clasificación de la limpieza del aire.