Как рассчитать время удвоения клеток

Формула

Время удвоения — это время, за которое растущая популяция удваивается. По подсчёту N₁ в начале и N₂ через время t:

время удвоения = t × ln 2 ÷ ln(N₂ ÷ N₁)

ln — натуральный логарифм, ln 2 = 0,693. Та же формула работает для клеток, посчитанных в камере Горяева, бактерий, измеренных по OD600, и любой популяции, растущей экспоненциально.

Разобранный пример

Во флакон посеяли 2 × 10⁵ клеток, через 72 часа в нём 1,6 × 10⁶ клеток.

1. N₂ ÷ N₁ = 1,6 × 10⁶ ÷ 2 × 10⁵ = 8.
2. ln 8 = 2,079.
3. Время удвоения = 72 × 0,693 ÷ 2,079 = 24 часа.

Быстрая проверка: 8 = 2³, значит, клетки удвоились три раза за 72 часа, раз в 24 часа.

Скорость роста и время генерации

Константа скорости роста k = ln(N₂ ÷ N₁) ÷ t, здесь 2,079 ÷ 72 = 0,0289 в час, а время удвоения равно ln 2 ÷ k. Микробиологи называют время удвоения бактерий временем генерации; это то же самое число.

Типичные значения

• E. coli в богатой среде при 37 °C: около 20 минут.
• Дрожжи: от 90 минут до 2 часов.
• Клетки HeLa, HEK293 и CHO: 20–24 часа.
• Первичные клетки и медленные линии: 30–60 часов и больше.

Надёжное число

Считайте только пока клетки в логарифмической фазе. Свежепосеянные клетки делают паузу перед делением, а клетки около конфлюэнтности или в истощённой среде замедляются, и то и другое растягивает кажущееся время удвоения. Берите подсчёты, разделённые хотя бы двумя удвоениями, считайте каждый раз одинаково, а для адгезивных клеток считайте только живые прикреплённые клетки. Плотность посева и номер пассажа меняют результат, поэтому указывайте их в отчёте.

Калькуляторы

Калькулятор времени удвоения клеток даёт время удвоения, скорость роста и число удвоений по двум подсчётам. Считайте клетки в Калькулятор камеры Горяева, а для бактерий переводите показания OD600 в клетки на мл в Калькулятор OD600.