什么是細胞培養(yǎng)基？一文深入了解細胞培養(yǎng)基

    在進行生命科學實驗研究時，科研人員必須創(chuàng)造適當的條件來適應細胞的生存或生長。因為細胞培養(yǎng)需要一定的環(huán)境條件，為了實現理想的生長和增值，細胞需要：

    1.溫度控制

    2.適當的pH值和滲透壓

    3.細胞附著的基質

    4.某種類型的培養(yǎng)基

    5.保持穩(wěn)定條件的培養(yǎng)箱

    本文將深入探討細胞培養(yǎng)基。通蔚為大家將介紹什么是細胞培養(yǎng)基、其成分是什么、不同類型以及選擇合適的細胞培養(yǎng)基時應注意的事項。

    什么是細胞培養(yǎng)基？

    細胞培養(yǎng)基，也稱為生長培養(yǎng)基，人工模擬細胞體內生長的營養(yǎng)環(huán)境，維持細胞生長的營養(yǎng)物質,它是提供細胞營養(yǎng)和促進細胞生長增殖的物質基礎。

      細胞培養(yǎng)基是細胞培養(yǎng)技術中必不可少的成分，為體外培養(yǎng)的細胞提供生存和增殖所需的營養(yǎng)物質、生長因子、激素、緩沖體系以及適宜的滲透壓和pH值，從而模擬細胞在體內的生長環(huán)境。不同來源的細胞對培養(yǎng)基的要求也不同。例如，哺乳動物細胞通常需要含血清的基礎培養(yǎng)基，而植物細胞則需要含有植物激素的特殊培養(yǎng)基。除了基礎培養(yǎng)基外，還有很多特殊類型的培養(yǎng)基，例如無血清培養(yǎng)基、無蛋白培養(yǎng)基、選擇性培養(yǎng)基等，它們可以滿足不同細胞類型、不同研究目的的需求。在選擇合適的培養(yǎng)基時，需要根據細胞類型、實驗目的、培養(yǎng)條件等綜合考慮。相關閱讀《細胞培養(yǎng)基大盤點：不同種類，不同用途》

    細胞培養(yǎng)基的成分是什么？

    細胞培養(yǎng)基由旨在支持細胞生長的化合物和營養(yǎng)素的組合組成。細胞培養(yǎng)基的常見成分包括：

    1、氨基酸：每種細胞培養(yǎng)基都含有氨基酸混合物，氨基酸是蛋白質的組成部分。必需氨基酸和非必需氨基酸均可用于促進細胞活力和生長。

    2、維生素：維生素可促進細胞生長和增殖。血清在含血清培養(yǎng)基中用作許多維生素的來源，但在無血清培養(yǎng)基中必須添加維生素。

    3、碳水化合物：碳水化合物為活細胞提供能量來源。通常使用葡萄糖，但也可以使用其他碳水化合物，例如半乳糖、果糖或麥芽糖。

    4、無機鹽：需要無機鹽來調節(jié)膜電位和滲透壓。

    5、基本元素和微量元素：細胞生長需要鐵、鉀、鎂和鋅等元素。

    6、血清：血清含有生長因子和抑制劑、激素、蛋白酶抑制劑、螯合劑、氨基酸、碳水化合物、脂質、維生素、微量元素、礦物質等細胞生長所需的物質。常用的是牛血清。

    7、激素：可能添加某些激素來影響細胞功能、生長和增殖。

    8、緩沖系統：緩沖系統調節(jié)pH值。

    9、補充劑：有時會在細胞培養(yǎng)基中添加激素、酶抑制劑和微量元素等補充劑，以滿足細胞類型和研究目標。

    10、抗生素：將抗生素添加到細胞培養(yǎng)基中以抑制真菌和細菌的生長。由于蛋白質可以結合一些抗生素負載，因此抗生素最適合血清培養(yǎng)基。相反，無血清培養(yǎng)基中的細胞發(fā)生抗生素毒性的可能性更大。

    細胞培養(yǎng)基有哪些不同類型？

    細胞培養(yǎng)基可分為兩大類：天然培養(yǎng)基和合成培養(yǎng)基。

    一、天然培養(yǎng)基

    天然培養(yǎng)基主要源自組織提取物或動物體液，例如血漿、淋巴液和血清等。根據來源，天然培養(yǎng)基可以分為以下幾類：

  生物體液:包括血清、血漿、淋巴液、羊水和卵黃液等。其中，血清是最常見的天然培養(yǎng)基，牛血清因其資源豐富、使用時間長等優(yōu)點而廣受歡迎。

  組織提取物:包括胚胎、骨髓、腫瘤、肝臟等組織提取物。這些提取物通常含有生長因子、激素和蛋白質，可以促進細胞生長。

  天然培養(yǎng)基的優(yōu)點是成分復雜，可以提供細胞生長所需的多種營養(yǎng)物質和生長因子。然而，天然培養(yǎng)基也存在一些缺點，例如批次間差異大、可能含有病毒和細菌、價格昂貴等。因此，近年來，人們一直在研究無血清培養(yǎng)基，以替代天然培養(yǎng)基，提高培養(yǎng)的可控性和安全性。

    二、合成培養(yǎng)基

  合成培養(yǎng)基是指使用各種有機和無機化合物創(chuàng)建的培養(yǎng)基，與天然培養(yǎng)基相比，成分更明確，可控性更強。合成培養(yǎng)基通常分為以下幾類：

  含血清培養(yǎng)基:指以合成培養(yǎng)基為基礎，添加血清作為補充劑的培養(yǎng)基，能夠提供細胞生長所需的多種營養(yǎng)物質和生長因子，但存在批次間差異大、可能含有病毒和細菌、價格昂貴等缺點。

  無血清培養(yǎng)基(SFM):無血清培養(yǎng)基通常分為基礎培養(yǎng)基和完全培養(yǎng)基。基礎培養(yǎng)基是指不含任何生長因子或補充劑的合成培養(yǎng)基，而完全培養(yǎng)基是指在基礎培養(yǎng)基中添加了生長因子、激素、蛋白質等所需成分的培養(yǎng)基。無血清培養(yǎng)基具有更高的可控性，減少了批次間差異，并降低了病毒和細菌污染的風險，但成本相對較高。相關閱讀：《細胞培養(yǎng)入門：基礎培養(yǎng)基知多少？》

  化學成分確定的培養(yǎng)基:化學成分確定的培養(yǎng)基是指所有成分都已知且純化的培養(yǎng)基，能夠提高實驗的重復性和可靠性，但制備和保存較為復雜。

  無蛋白培養(yǎng)基:無蛋白培養(yǎng)基不含蛋白質，根據需要添加蛋白質補充劑，適用于對蛋白質敏感的細胞或實驗。

  平衡鹽溶液(BSS):BSS是一種用于保持細胞存活的溶液，通常含有鹽類、緩沖劑、葡萄糖和其它成分，可以用于清洗細胞、制備細胞懸液、進行藥物篩選等。BSS也是許多復雜培養(yǎng)基的基礎。

    如何選擇細胞培養(yǎng)基

    上述為大家介紹細胞培養(yǎng)基的種類，該如何選擇細胞培養(yǎng)基，通蔚生物為大家提供了6個建議參考：

    1、確定細胞類型：首先，了解您要培養(yǎng)的細胞的類型，包括其來源、生長特性和營養(yǎng)需求。不同類型的細胞可能對不同的培養(yǎng)基有不同的反應，因此選擇適合細胞類型的培養(yǎng)基是至關重要的。

    2、參考細胞庫或供應商建議：如果您購買的細胞是從細胞庫或供應商處獲得的，他們通常會提供關于培養(yǎng)基的建議。您可以咨詢供應商或查找相關文獻，以獲取針對特定細胞系的培養(yǎng)基推薦。

    3、考慮實驗目的：您的實驗目的也會影響培養(yǎng)基的選擇。例如，如果您需要進行細胞增殖實驗，您可能需要選擇富含營養(yǎng)物質的完全培養(yǎng)基。而如果您需要研究細胞的分化或特定功能，可能需要選擇更為特定的培養(yǎng)基，如神經細胞培養(yǎng)基或干細胞培養(yǎng)基。

    4、了解培養(yǎng)基成分：在選擇培養(yǎng)基時，仔細查看其成分表，確保它包含細胞生長所需的關鍵營養(yǎng)物質，如氨基酸、維生素、無機鹽等。此外，還要注意培養(yǎng)基中是否含有血清、生長因子等補充成分，以及它們的來源和質量。

    5、考慮成本和可用性：在選擇培養(yǎng)基時，還需要考慮其成本和可用性。不同品牌的培養(yǎng)基價格可能會有很大差異，而某些特定的培養(yǎng)基可能難以獲得。因此，在選擇培養(yǎng)基時，需要綜合考慮其性價比和實驗室的實際需求。

    6、進行試驗驗證：最后，進行試驗驗證是選擇合適培養(yǎng)基的重要步驟。您可以在實驗室中設置對照實驗，比較不同培養(yǎng)基對細胞生長和繁殖的影響，從而選擇最適合您實驗需求的培養(yǎng)基。

    細胞培養(yǎng)基的制備與保存

    有多種培養(yǎng)基可供選擇，可根據不同類型的細胞及其代謝要求進行定制。大多數市售培養(yǎng)基以脫水或粉末形式（用于原核培養(yǎng)物）、液體濃縮物或細胞系工作溶液的形式提供。

  1.脫水培養(yǎng)基:通常以粉末形式保存，使用無菌技術溶解在蒸餾水中，調節(jié)pH值，并使用高壓滅菌法滅菌。

  2.粉狀培養(yǎng)基:通常以粉末形式保存，溶解在蒸餾水中，攪拌，使用高壓滅菌法滅菌，然后使用無菌技術倒入無菌培養(yǎng)皿中。例如，LB肉湯，通常用于細菌培養(yǎng)。

  3.液體濃縮物:通常使用無菌技術在蒸餾水中稀釋，調整pH值并儲存在無菌容器中以供進一步使用。

  工作溶液:在無菌過濾和無菌條件下添加血清或補充劑（例如抗生素）后，制備成工作溶液的培養(yǎng)基即可立即使用，然后在添加到細胞之前預熱至37°C。

  培養(yǎng)基的滅菌

  培養(yǎng)基通常通過過濾、煮沸或高壓滅菌進行滅菌。

  1.過濾滅菌:用于熱敏性培養(yǎng)基，例如含有蛋白質或生長因子的培養(yǎng)基。

  2.煮沸滅菌:用于簡單培養(yǎng)基，例如無機鹽溶液。

  3.高壓滅菌:用于大多數培養(yǎng)基，例如含有糖類或氨基酸的培養(yǎng)基。

  即用型工作介質溶液通常以無菌形式出售，但在處理時建議采用無菌過濾和無菌技術。在所有情況下，都使用無菌技術來避免交叉污染和不需要的微生物的生長。

  培養(yǎng)基的補充劑

  可以將血清添加到細胞培養(yǎng)基中以促進某些細胞系的生長。胎牛血清(FBS)是細胞培養(yǎng)物中最常見的血清之一。還可以添加激素和其他生長因子來幫助特定類型細胞的生長。此外，還可以添加IPTG等添加劑來促進蛋白質的表達。此外，通常添加抗生素來抑制細菌和真菌的生長。關于胎牛血清，可以參考：《什么是胎牛血清？從基本概念到實際應用的全面解析！》

  培養(yǎng)基的保存和使用

  細胞培養(yǎng)基制備好后，以液體形式或瓊脂形式保存在4°C的避光條件下，以避免機會微生物的生長和培養(yǎng)基成分的光降解。使用時，在添加細胞之前將培養(yǎng)基預熱至37°C水浴中進行30分鐘。

    通蔚細胞培養(yǎng)基采用先進的生產工藝和嚴格的質量控制體系，確保每一批產品都達到最高的質量標準。我們精選優(yōu)質原材料，通過科學配方和精準控制，為細胞提供均衡、全面的營養(yǎng)支持。

    無論是基礎培養(yǎng)基還是完全培養(yǎng)基，通蔚都提供多種選擇，以滿足不同細胞類型和實驗需求。我們的培養(yǎng)基具有良好的穩(wěn)定性和重復性，確保實驗結果的可靠性和一致性。