Ни в одной другой сфере научных исследований не сделано столько открытий в последнее время, сколько в сфере клеточных экспериментов. Учёные научились наблюдать все процессы жизнедеятельности клетки в реальном времени, воздействовать физически и химически, стимулировать и подавлять рост и деление, менять свойства. В разных странах предпринимаются успешные попытки искусственного создания яйцеклеток, клеток печени, почек, лёгких, сердца, других органов, которые могут быть трансплантированы людям с неизлечимыми патологиями. Недавно стало известно, что нейробиологам удалось вырастить в лабораторных условиях клетки мозга. Как же происходит сакральный процесс создания новой клетки?
На время инкубации биоматериал помещают в питательную среду с благоприятными показателями температуры, влажности, содержания углекислого газа, а иногда и оксигена. Для этого используют специальное оборудование: гибридизационные системы, вакуумные реакторы, климатические камеры, биостанции, инкубаторы СО2, в комплексе с которыми задействуют микроскопическое и видеооборудование, системы мониторинга. Всё это крайне важно для того чтобы клетки или крошечные микроорганизмы не испытывали перегревания и переохлаждения, дефицита питательных веществ, других стрессов, а все биохимические и обменные процессы протекали нормально и естественно.
Подбирается питательная среда в зависимости от типа клеток и дифференцируется по структуре, pH, содержанию глюкозы, сыворотки крови, катализаторов роста. Некоторые биообъекты равнодушны к свободному плаванию в аппетитной суспензии и лучше всего чувствуют себя в адгезионном состоянии. Таким питомцам предлагают специальные поверхности, покрытые внеклеточным матриксом для улучшения сцепления и активации роста.
В любом случае, о свободе клеткам остаётся только мечтать: процесс инкубации контролируется и регулируется, за выращиваемым материалом ведётся постоянное наблюдение. Очень помогают в этом сенсорные дисплеи, цветовые и звуковые индикаторы условий в инкубаторе, многочисленные датчики, таймеры и сигнализация.
Процесс выращивания новой клетки сопряжён и с некоторыми рисками. Клетки, как и люди, уязвимы к заражению вирусами, бактериями, дрожжами, поэтому есть смысл в соблюдении правил асептики, применении стерильных инструментов, тщательном тестировании всех ингредиентов питательной среды либо даже замене их готовыми очищенными растворами.
Другая угроза тоже почти человеческая — перенаселение. Если клеток становится слишком много, им становится нечего есть и нечем дышать, в питательной среде накапливаются токсические продукты метаболизма, понижается уровень pH, и чем скорее заменят питательную среду, либо отделят клетки друг от друга (процесс называется пассажированием), тем лучше будет для всего микромира.
Сегодня процесс выращивания клеток напоминает адаптацию земного растения к инопланетной среде. Производители инкубационного оборудования уделяют внимание каждому фактору, который может воздействовать на клетку, и учитывают все потенциальные угрозы в конструкции предлагаемой аппаратуры. Неудивительно, что клетки положительно воспринимают заботу и хорошо растут: временные промежутки между открытиями уплотняются, и с каждым новым поколением лабораторной аппаратуры совершается микрореволюция в клеточном генезе.