אנרובי-מה זה תא אנרובי ותא כפפות?

כדי לגדל תאים חידקיים ולהבין את תפקודיהם הביולוגיים ולייצר טיפולים למחלות יש לחקות את האקלים הפיזיולוגי שבו הם מתקיימים.
האקלים הפיזיולוגי בפועל של תאי בעלי חיים ומצבי הצמיחה הטבעיים שלהם:הם נחשפים לריכוזים דלי חמצן הנעים בין 1% ל -12%.
-בתנאים אטמוספריים רגילים, החמצן קיים בריכוז של כ 21%.

מיקרואורגניזמים אנאירוביים רבים אינם יכולים לבצע תהליכים מטבוליים תקינים בנוכחות חמצן. למעשה, ריכוזי חמצן אטמוספריים לעיתים קרובות רעילים לתאים אלה ולכן זקוקים לתא האנארובי
שמדמה את ריכוז החמצן בפועל של תאי בעלי החיים בין 1% ל -12% .
תאים אנאירוביים ותאי כפפות למעבדה פותחו במקור לפני למעלה מ -50 שנה כדי לחקור את צמיחתם של מיקרואורגניזמים אנאירוביים: כאלה שמשגשגים בלי חמצן. תאים אלה אטומים לאוויר ומכילים יציאה של כפפות לחלק הפנימי לצורך דגימות. בדרך כלל, ריכוזי החמצן בתוך תאים אלה נעים בין 0-5 PPM
כדי לשמור על ריכוז חמצן נמוך,תאי כפפות למעבדה מכילים לעתים קרובות מנעול אוויר להכנסת דגימות, ריאגנטים ותקשורת לתא. מכיוון שהטמפרטורה יכולה להשפיע גם על הצמיחה והתהליכים המטבוליים של אורגניזמים אלה, קיימים גם בקרי טמפרטורה. לחץ חיובי בתוך מנעולי אוויר מונע את זרימת הגז העשיר בחמצן מהאטמוספירה.

תאים אנאירוביים סייעו בפריצות דרך בתחומי הרפואה, דלקים ביולוגיים, תיווך דו -חמצני וגילוי תרופות לטיפול באורגניזמים פתוגניים. שתי דוגמאות בולטות שבהן נעשה שימוש בתאים אנאירוביים למחקר ביולוגי חדשני הן דלקים ביולוגיים ואבחון קליני. החוקרים מנצלים כעת את כוחם של מיקרואורגניזמים אנאירוביים לזהות גנים המשמשים ליצירת ביו-דיזל שיכול להחליף דלקים מאובנים. אורגניזמים מהונדסים אלה יוצרים דלק כתוצר של התהליכים המטבוליים שלהם ותאים אנאירוביים משמשים לתפעול ותרבות של חיידקים אלה.
תא היפוקסיה הוא תא אנארובי ששומר על רמות חמצן נמוכות(היפוקסיה) ברקמות כדי לשחזר את מצבי הצמיחה הטבעיים שלהם,וכמו כן מכניסים חנקן ופחמן דו חמצני לשליטה בחמצן האטמוספרי. בנוסף, הטמפרטורה והלחות היחסית בתוך התאים נשלטים לתנאי גידול אופטימליים. כך, בעוד שתאי כפפות היפוקסיה דומים לאלה של תאי צמיחה אנאירוביים, הם דורשים ניטור מדויק יותר של חמצן ושליטה הדוקה יותר של גזי תהליכים אחרים כדי להשיג את תנאי היעד.

לסיכום

תאי צמיחה אנאירוביים ותאי כפפות למעבדה מספקות לחוקרים ולרופאים הזדמנות לחקור אורגניזמים אוקריוטים ופרוקריוטים בתנאים רלוונטיים מבחינה פיזיולוגית. בעוד שהם קשורים קשר הדוק בעיצוב ובתפקוד, תאי כפפות ותאים אנאירוביים משתמשים במנגנונים שונים להסרה ושליטה של חמצן מהסביבה הפנימית. תאי כפפות מיוחדים נותנים למדענים הזדמנויות ללמוד ולפתח טיפולים חדשים למחלות, לייצר דלקים ביולוגיים ולדאוג לאיכות הסביבה באמצעות ביו -מדיה.