DMEM 培養(yǎng)基：細(xì)胞培養(yǎng)的基石

  在實(shí)驗(yàn)室里對(duì)于細(xì)胞培養(yǎng)離不開細(xì)胞培養(yǎng)基，為細(xì)胞提供適宜的生長和繁殖條件的重要物質(zhì)。比如常用的培養(yǎng)基有DMEM、RPMI 1640、F12和MEM等。今天來說下最基本的培養(yǎng)基——DMEM。

  DMEM培養(yǎng)基由來

  最早的經(jīng)典培養(yǎng)基是BME，是由美國生理學(xué)家HarryEagle（1905-1992）在1955年開發(fā)的，用于培養(yǎng)HeLa細(xì)胞和小鼠成纖維細(xì)胞。他發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞體外生長所必需的最低營養(yǎng)，這就是BME的配方。它由氨基酸、維生素、無機(jī)鹽、D-葡萄糖和酚紅組成。其中維生素有9種，氨基酸有13種，包括10種必需氨基酸、半胱氨酸、酪氨酸和谷氨酰胺。

  MEM可同時(shí)用于貼壁和懸浮細(xì)胞，可培養(yǎng)HeLa,BHK-21,293,MCF-7細(xì)胞等。它是由HarryEagle在BME配方基礎(chǔ)上開發(fā)的。之后誕生了MEM培養(yǎng)基的改良配方，如GMEM、a-MEM和DMEM。

  DMEM即意大利生理學(xué)家Dulbecco改良的Engle培養(yǎng)基。DMEM最常用，能支持很多貼壁細(xì)胞生長，包括原代的成纖維細(xì)胞、神經(jīng)元、HUVECs、平滑肌細(xì)胞以及一些細(xì)胞系如Hela（常用于癌癥和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)研究）、293（常用于外源蛋白表達(dá)）、Cos-7（常用于轉(zhuǎn)染研究）等。

圖1 Dulbecco 教授

  DMEM所含維生素的濃度大約是MEM的4倍，所含氨基酸大約比MEM高1倍，氨基酸種類則多3種，可以說營養(yǎng)更為豐富。

  如今，DMEM基本培養(yǎng)基能夠滿足大多數(shù)細(xì)胞類型的基本營養(yǎng)需求，因此可以廣泛應(yīng)用于各種細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。

圖2 DMEM培養(yǎng)基

  DMEM培養(yǎng)基成分及作用

  DEME培養(yǎng)基成分有氨基酸類、維生素類、無機(jī)鹽、碳水化合物和其它成分。

  氨基酸：它們是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位，對(duì)于細(xì)胞生長和修復(fù)至關(guān)重要。DMEM中包含了細(xì)胞所需的各種必需和非必需氨基酸。

  維生素：它們參與各種細(xì)胞代謝過程，例如能量代謝、DNA復(fù)制和修復(fù)等。DMEM中包含了多種維生素，例如B族維生素、維生素C等。

  無機(jī)鹽：它們維持細(xì)胞滲透壓和pH平衡，并參與一些酶的活性。DMEM中包含了各種無機(jī)鹽，例如氯化鈉、氯化鉀、磷酸氫鈣等。

  碳水化合物：它們是細(xì)胞的主要能量來源。DMEM中通常含有葡萄糖，但也有一些DMEM版本含有其他碳水化合物，例如半乳糖或果糖。

  其他成分：一些DMEM版本還可能包含其他成分，例如酚紅（pH指示劑）、丙酮酸鈉（替代能量來源）等。

  DMEM培養(yǎng)基成分作用

  氨基酸：細(xì)胞需要氨基酸來合成蛋白質(zhì)，這是細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)。

  維生素：它們作為輔酶參與各種酶促反應(yīng)，這些反應(yīng)對(duì)于細(xì)胞代謝至關(guān)重要。

  無機(jī)鹽：它們維持細(xì)胞內(nèi)外滲透壓的平衡，這對(duì)細(xì)胞的正常形態(tài)和功能至關(guān)重要。同時(shí)，它們也參與了一些酶的活性，例如維持細(xì)胞內(nèi)pH值的穩(wěn)定。

  碳水化合物：細(xì)胞利用碳水化合物，尤其是葡萄糖，作為主要的能量來源，進(jìn)行各種生命活動(dòng)。

  DMEM培養(yǎng)基優(yōu)勢(shì)

  DMEM培養(yǎng)基成為如今比較受歡迎的細(xì)胞培養(yǎng)基，通常和它具有許多優(yōu)點(diǎn)：

  通用性：基本培養(yǎng)基能夠滿足大多數(shù)細(xì)胞類型的基本營養(yǎng)需求，適用于多種哺乳動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)，如人類、小鼠、猴等；

  可定制性：研究人員可以根據(jù)特定細(xì)胞的需求，在基本培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上添加各種補(bǔ)充成分，例如血清、生長因子等，以優(yōu)化細(xì)胞的生長和功能。

  易于獲得：基本培養(yǎng)基的生產(chǎn)工藝相對(duì)簡單，因此可以大規(guī)模生產(chǎn)，并以相對(duì)較低的價(jià)格獲得。

  穩(wěn)定性：基本培養(yǎng)基的成分相對(duì)穩(wěn)定，不易變質(zhì)，因此可以長期保存和使用。

  良好的細(xì)胞存活率：DMEM提供了適宜的營養(yǎng)物質(zhì)和pH值，有助于維持細(xì)胞的健康和生長；

  DMEM培養(yǎng)基使用注意事項(xiàng)

  選擇合適的DMEM培養(yǎng)基版本：根據(jù)你所培養(yǎng)的細(xì)胞類型和實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，選擇合適的DMEM培養(yǎng)基版本，例如高糖、低糖或無酚紅。

  添加其他成分：DMEM培養(yǎng)基通常需要添加其他成分才能滿足細(xì)胞的生長需求，例如血清、抗生素和生長因子。血清提供細(xì)胞生長所需的各種蛋白質(zhì)和生長因子；抗生素用于防止細(xì)菌和真菌污染；生長因子可以促進(jìn)細(xì)胞的增殖和分化。

  無菌操作：細(xì)胞培養(yǎng)需要在無菌環(huán)境下進(jìn)行，以防止污染。你需要學(xué)習(xí)如何進(jìn)行無菌操作，例如如何使用超凈工作臺(tái)、如何消毒器材等。

  定期更換培養(yǎng)基：隨著細(xì)胞的生長，培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)會(huì)被消耗，代謝廢物會(huì)積累。你需要定期更換培養(yǎng)基，以保證細(xì)胞的健康生長。

  控制細(xì)胞密度：細(xì)胞密度過高會(huì)影響細(xì)胞的生長和功能。你需要定期傳代細(xì)胞，將細(xì)胞密度控制在合適的范圍內(nèi)。

  觀察細(xì)胞形態(tài)：定期觀察細(xì)胞的形態(tài)，可以幫助你判斷細(xì)胞是否健康。

  記錄實(shí)驗(yàn)條件：記錄每次實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)條件，例如培養(yǎng)基的種類、添加的成分、培養(yǎng)溫度等，以便進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和結(jié)果重復(fù)。

  上述為大家介紹了DMEM培養(yǎng)基，雖然DMEM是使用比較廣泛的培養(yǎng)基，大家還是要決定自己的細(xì)胞培養(yǎng)類型來選擇。如果你在使用DMEM培養(yǎng)基，了解它使用注意事項(xiàng)！

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