研究人员在体外细胞培养的正确实验设计上花费了大量时间和金钱，为什么培养的细胞具有与人体相同的生理功能如此困难？您可以在无菌环境中工作，使用**实验室细胞培养设备并使用zui高细胞培养试剂，但是您的细胞仍然不满意吗？答案很简单。氧气水平。
我们都知道，人体中的每个细胞都需要氧气才能生存，并通过氧化磷酸化产生能量。氧气对于细胞的生长和分化至关重要，但是细胞所接触的氧气水平对细胞功能至关重要。大多数细胞培养实验室都设置为在20％氧气和5％二氧化碳的培养箱环境中培养细胞。
这种“标准的护理方案”令人惊奇的是，在正常的生理条件下，人体中几乎没有细胞会暴露于20％的氧气（160毫米汞柱（Hg））。在含氧量为20％的环境中**能存活的细胞是肺泡细胞，血液被氧合后不久，动脉血中的氧含量下降至10.5-13％（80-100毫米汞柱）。更为引人注目的是，许多器官在氧气含量范围为2-8％（19-70 mm Hg）的范围内正常运作。那么，当我们在表层氧气中培养细胞时，我们如何期望细胞发挥相同的功能并对治疗产生反应？如果您的背部重50磅，您能在正常时间里跑一英里吗？不，可能不会。
细胞对表面氧水平的反应是什么？如前所述，您的细胞需要氧气才能通过氧化磷酸化产生能量。这是我们的线粒体将氧气（O 2）还原为H 2 0并合成ATP的过程。还记得生物化学课上的那些氧化还原反应吗？谁会想到在成年生活中我们将讨论O 2的惊人氧化能力：O 2可以接受四个电子。虽然此还原反应是相对简单和有效，具有不产生有害的副产物，如果该反应通过的O-含量过高压倒2然后的O-还原2效率降低（仅转移1或2个电子），并且会生成活性氧（ROS）化合物，主要是超氧化物和过氧化物。ROS水平过高会损害线粒体功能，并导致细胞损伤和死亡。当我们将细胞株置于氧化应激状态时，我们如何期望它们在培养中“正常”？
因此，对于大多数细胞系而言，20％O 2并不是zui佳水平。下一个问题是你要做什么？
1） 确定哪种O 2浓度适合您的细胞系。
a）例如，大多数癌细胞系在低氧（<2％）O 2水平下壮成长，而神经元细胞在2-5％O 2水平下存活率，增殖和多巴胺能分化增加。
b）找到自己的水平，并在整个文化中坚持下去。
2） 您需要购买所有新设备吗？
a）不一定。在20％O 2或环境空气中培养细胞意味着您可以将细胞从培养箱或通风橱中取出和取出，而不必担心将其暴露于O 2 水平。因此，如果您的实验设计不需要细胞操作（更换培养基或成像），那么可以，您可以通过使用氮气（N 2）将您的O 2水平平衡到所需的设置，直接在现有培养箱中培养细胞（当然，有一个用于N 2的进气阀。
b）如果降低了培养系统中的O 2含量，并且需要在培养时对细胞进行操作，那么您将需要确保操作环境中的O 2含量与培养环境一致。这将需要购买手套箱，您可以在其中在相同的环境中培养和处理细胞（增加污染）。替代地，并且也许是优选地，可以购买腔室，在腔室中您可以将O 2的水平调节到所需的设置，然后在需要操作细胞时将其移动到设置在相同O 2水平的单独的手套箱中。
c）同样重要的是确保您的细胞培养基也已校准到所需的O 2水平。如果不这样做，那么在更换培养基时，重新充氧将使您的细胞承受压力。
d）如果在培养过程中需要对细胞成像，那么您还需要将显微镜放在手套箱中，该手套箱具有用于显微镜目镜的观察口。
e）有许多公司制造用于在不同O 2水平进行细胞培养的细胞培养设备。这些系统可能非常复杂也可能非常简单，具体取决于您实验室的需求。
了解特定细胞系的“正常”生理状态并在细胞培养系统中概括该环境对于使体外数据对体内发生的事情有意义是很重要的。快乐的细胞=好的结果=翻译应用。因此，深呼吸，做功课，让你的细胞也快乐地呼吸！
