細胞培養(yǎng)基的發(fā)展歷史、作用及如何進行合適選擇的介紹
瀏覽次數(shù):1203 發(fā)布日期:2023-9-14
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細胞培養(yǎng)基發(fā)展史
1、天然細胞培養(yǎng)基階段
人們早期的細胞培養(yǎng)基,直接采用某些組織凝塊,動物組織提取液或體液,如血漿凝塊、血清、淋巴液、胚胎浸出液等。
1885 年 Roux 用溫生理鹽水培育雞胚組織,使之存活數(shù)天,這是記錄最早的組織培養(yǎng)。
1907 年美國胚胎學家 Harrison 在無菌環(huán)境下以淋巴液為培養(yǎng)基培養(yǎng)蛙胚神經(jīng)成功,創(chuàng)立了體外培養(yǎng)方法。
此后科學家陸續(xù)開展了對于維持細胞生長的營養(yǎng)成分的研究,由于當時的條件限制,并沒有穩(wěn)定的發(fā)展起來,但這些為合成細胞培養(yǎng)基階段打下了一定的基礎(chǔ)。
2、合成細胞培養(yǎng)基階段
合成細胞培養(yǎng)基化學成分明確,組分穩(wěn)定,主要包括糖類、必需氨基酸、維生素、無機鹽類等,它是根據(jù)已知細胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)嚴格配制的。
最早的是 1950 年的 199 細胞培養(yǎng)基,至今合成細胞培養(yǎng)基發(fā)展已有幾十種,除了沿用半個世紀的基礎(chǔ)合成細胞培養(yǎng)基之外,近年來還出現(xiàn)了營養(yǎng)成分更加豐富的低血清細胞培養(yǎng)基。
在動物細胞培養(yǎng)中最常用基礎(chǔ)細胞培養(yǎng)基有 6~7 種,如 BME、MEM、DMEM、HAM F12、PRMI1640、199 等。
由于天然培養(yǎng)基的一些營養(yǎng)成分不能被合成細胞培養(yǎng)基完全代替,因此一般需在合成細胞培養(yǎng)基中添加 5%~10%的小牛血清。小牛血清的加入對細胞培養(yǎng)非常有效,但小牛血清的成分復(fù)雜,這對培養(yǎng)產(chǎn)物的分離純化和檢測會帶來一定的不便。
3、無血清細胞培養(yǎng)基階段
血清對于在傳統(tǒng)培養(yǎng)基配方中生長和增殖的大多數(shù)細胞系來說是必不可少的。然而,伴隨血清的使用也帶來了很多的問題。在合成細胞培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上,在使用中不添加血清的細胞培養(yǎng)基,且其組成成分不含有任何動物組分,使培養(yǎng)基既能滿足細胞培養(yǎng)所需的營養(yǎng),又能避免血清帶來的問題。
無血清細胞培養(yǎng)基按照其組分分類,還可以分為無動物組分無血清細胞培養(yǎng)基和化學限定無血清細胞培養(yǎng)基,前者組分中可能含有某些植物來源成分,而后者完全由化學成分明確的組分組成。
目前許多公司都針對特定的細胞開發(fā)出一系列的無血清細胞培養(yǎng)基,例如弗元生物的干細胞培養(yǎng)基,為研究人員更好的開展相關(guān)研究帶去了便利。
細胞培養(yǎng)基的作用
細胞培養(yǎng)基是細胞培養(yǎng)的基礎(chǔ),它為動物細胞的健康快速成長提供營養(yǎng)物質(zhì)。所以只要用到細胞來制造生物技術(shù)產(chǎn)品,細胞培養(yǎng)基的重要作用就無可替代。
細胞培養(yǎng)基的主要成份是水、氨基酸、維生素、碳水化合物、無機鹽和其它一些輔助營養(yǎng)物質(zhì)。傳統(tǒng)的合成細胞培養(yǎng)基會添加一定量的血清,低血清細胞培養(yǎng)基或是無血清細胞培養(yǎng)基則在合成細胞培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上,通過調(diào)整營養(yǎng)成份配比或含量,或者添加一些血清替代因子。
細胞培養(yǎng)基含有充分的營養(yǎng)物質(zhì),滿足完成新細胞合成、細胞代謝等生化反應(yīng)所需要的物質(zhì)和能量。另外為合適的細胞培養(yǎng)基 pH 、緩沖能力、滲透壓 、粘滯性及表面張力也是細胞正常生長發(fā)育的關(guān)鍵。
如何選擇合適的細胞培養(yǎng)基
目前市面上的培養(yǎng)基種類非常豐富,生產(chǎn)廠家五花八門。在開展細胞實驗前,對于細胞培養(yǎng)基的選擇,有些朋友可能比較苦惱。那么在這點上,我們到底要怎么做呢,下面給大家分享一下我的方法。
對于購買的新細胞株,可以要求出售單位提供合適培養(yǎng)基信息。
一些特定的實驗所需細胞,可以根據(jù)細胞株的特點和實驗需求查閱文獻,參考別人的經(jīng)驗,選擇適合的培養(yǎng)基。
如果沒有相關(guān)文獻支持,可以選擇多種培養(yǎng)基共同培養(yǎng)目的細胞,觀察其生長狀態(tài),做一些生長曲線或集落形成等指標,根據(jù)這些選擇合適的培養(yǎng)基。
對于重要的實驗,在選擇細胞培養(yǎng)基上,可以選擇一些口碑較好的公司所產(chǎn)的培養(yǎng)基,或者是目的細胞出售單位配套的培養(yǎng)基,一般這樣可以避免由于培養(yǎng)基質(zhì)量問題帶來的實驗誤差,給實驗的順利進行奠定基礎(chǔ)。