經(jīng)歷了天然培養基、合成培養基后,無(wú)血清培養基和無(wú)血清培養成為當今細胞培養領(lǐng)域的一大趨勢。采用無(wú)血清培養可降低生產(chǎn)成本,簡(jiǎn)化分離純化步驟,避免病毒污染造成的危害。
無(wú)血清培養基(serum free medium,SFM):是不需要添加血清就可以維持細胞在體外較長(cháng)時(shí)間生長(cháng)繁殖的合成培養基。但是它們可能包含個(gè)別蛋白或大量蛋白組分。雖然基礎培養基加少量血清所配制的完全培養基可以滿(mǎn)足大部分細胞培養的要求,但對有些實(shí)驗卻不適合,如觀(guān)察一種生長(cháng)因子對某種細胞的作用,這時(shí)需要排除其他生長(cháng)因子的干擾作用。而血清中可能含有各種生長(cháng)因子;又如需要測定某種細胞在培養過(guò)程中分泌某種物質(zhì)(抗體、生長(cháng)因子)的能力;或者要大規模的培養某種細胞,以獲得它們的分泌產(chǎn)物。因此研制出無(wú)血清培養基一直是生物科學(xué)工作者努力的目標。
一、無(wú)血清培養基的基本配方:基本成分為基礎培養基及添加組分兩大部分。
用于生物制藥和疫苗生產(chǎn)的細胞在體外培養時(shí),多數呈貼壁生長(cháng)或兼性貼壁生長(cháng);而當其在無(wú)血清、無(wú)蛋白培養基中生長(cháng)時(shí),由于缺乏血清中的各種粘附貼壁因子如纖粘連蛋白、層粘連蛋白、膠原、玻表粘連蛋白,細胞往往以懸浮形式生長(cháng)。
添加組分包括以下幾大類(lèi)物質(zhì):
(1)促貼壁物質(zhì):許多細胞必須貼壁才能生長(cháng),這種情況下無(wú)血清培養基中一定要添加促貼壁和擴展因子,一般為細胞外基質(zhì),如纖連蛋白、層粘連蛋白等。它們還是重要的分裂素以及維持正常細胞功能的分化因子,對許多細胞的繁殖和分化,起著(zhù)重要作用。纖連蛋白主要促進(jìn)來(lái)自中胚層細胞的貼壁與分化,這些細胞包括成纖維細胞、肉瘤細胞、粒細胞、腎上皮細胞、腎上腺皮質(zhì)細胞、CHO細胞、成肌細胞等。
(2)促生長(cháng)因子及激素:針對不同細胞添加不同的生長(cháng)因子。激素也是刺激細胞生長(cháng)、維持細胞功能的重要物質(zhì),有些激素是許多細胞必不可少的,如胰島素。 (3)酶抑制劑:培養貼壁生長(cháng)的細胞,需要用胰酶消化傳代,在無(wú)血清培養基中必不可少須含酶抑制劑,以終止酶的消化作用,達到保護細胞的目的。最常用的是大豆胰酶;抑制劑。
(4)結合蛋白和轉運蛋白:常見(jiàn)如轉鐵蛋白和牛血清白蛋白。牛血清白蛋白的添加比較大,可增加培養基的粘度,保護細胞免受機械損傷。許多旋轉式培養的無(wú)血清培養基都含有牛血清白蛋白。
(5)微量元素:硒是最常見(jiàn)的。
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