但也有研究人員認為,細胞培養基中的牛血清,可能存在一定外源異種物質(zhì)污染的風(fēng)險,臨床中使用的生物制品中如果有牛血清的殘留,還有可能會(huì )引起過(guò)敏等反應。
于是無(wú)動(dòng)物源成分培養基(Serum-Free Media)便應運而生。其中添加了血清中所含有的已知成分:粘附因子、生長(cháng)因子、必需的營(yíng)養物質(zhì)和激素等,還有一些蛋白來(lái)源于重組蛋白或者蛋白水解物。能在一定程度上模擬血清的功能,幫助細胞生長(cháng)。但無(wú)血清培養基中所能添加的因子有限,不能100%還原血清成分,因此對于細胞的保護和支持都不如含有血清的培養基。
那么在細胞培養過(guò)程中,含動(dòng)物源成分培養基與無(wú)動(dòng)物源性培養基到底該如何選擇?本期內容,就來(lái)盤(pán)點(diǎn)這二者的優(yōu)缺點(diǎn),希望對小伙伴們選擇培養基或是血清提供幫助。
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★ 目錄 ★
一 | 含動(dòng)物源成分培養基 |
二 | 無(wú)動(dòng)物源成分培養基 |
三 | 動(dòng)物源VS非動(dòng)物源該如何選擇? |
一、含動(dòng)物源成分培養基
1、典型代表:血清
這里以血清為典型動(dòng)物源成分為代表。
血清的本質(zhì)是血液或血漿經(jīng)過(guò)凝血處理(血小板激活)后,再經(jīng)過(guò)濾等處理所得到的上清液。有學(xué)者認為,血清中含有血小板激活后釋放的各種生長(cháng)因子,因此可以支持多種細胞生長(cháng)。
2、含血清培養基優(yōu)勢
(1)含動(dòng)物源成分,如血清,提供基本營(yíng)養物質(zhì):氨基酸、維生素、無(wú)機物、脂類(lèi)物質(zhì)、核酸衍生物等,是細胞生長(cháng)必需的物質(zhì)。
(2)提供激素和各種生長(cháng)因子:胰島素、腎上腺皮質(zhì)激素(氫化可的松、地塞米松)、類(lèi)固醇激素(雌二醇、睪酮、孕酮)等。生長(cháng)因子如成纖維細胞生長(cháng)因子、表皮生長(cháng)因子、血小板生長(cháng)因子等。
(3)提供結合蛋白:結合蛋白作用是攜帶重要的低分子量物質(zhì),如白蛋白攜帶維生素、脂肪、以及激素等,轉鐵蛋白攜帶鐵。結合蛋白在細胞代謝過(guò)程中起重要作用。
(4)提供促接觸和伸展因子使細胞貼壁免受機械損傷。
(5)對培養中的細胞起到某些保護作用:有一些細胞,如內皮細胞、骨髓樣細胞可以釋放蛋白酶,血清中含有抗蛋白酶成分,起到中和作用。這種作用是偶然發(fā)現的,現在則有目的的使用血清來(lái)終止胰蛋白酶的消化作用。因為胰蛋白酶已經(jīng)被廣泛用于貼壁細胞的消化傳代。血清蛋白形成了血清的粘度,可以保護細胞免受機械損傷,特別是在懸浮培養攪拌時(shí),粘度起到重要作用。血清還含有一些微量元素和離子,他們在代謝解毒中起重要作用,如硒等。
3、含動(dòng)物源成分培養基不足
人用或獸用藥物生產(chǎn)過(guò)程中,血清中不明成分,作為異源物質(zhì),可能會(huì )引起人或動(dòng)物的免疫/排異反應。
二、無(wú)動(dòng)物源成分培養基
1、無(wú)動(dòng)物源成分培養基
基于生產(chǎn)藥物的安全考慮,培養基中的添加組分無(wú)動(dòng)物來(lái)源,需要的蛋白來(lái)源于重組蛋白或者蛋白水解物,這些組分可以保障細胞生長(cháng)及增殖的需要。后來(lái)又衍生出*不用動(dòng)物來(lái)源的蛋白(但有來(lái)自于植物蛋白的水解片段,或合成多肽片段等其他衍生物等部分添加物)的培養基。
2、無(wú)動(dòng)物源成分培養基優(yōu)勢
避免所生產(chǎn)的藥物,因動(dòng)物源成分而產(chǎn)生的毒性。
3、無(wú)動(dòng)物源成分培養基不足
(1)無(wú)法為細胞提供保護作用:細胞在無(wú)血清培養基中易受某些機械因素和化學(xué)因素的影響。
(2)部分產(chǎn)品成本較高,保存條件要求嚴格。
(3)具有高度特異性:一種無(wú)血清培養基僅適合某一類(lèi)細胞的培養。處于發(fā)育的不同分化階段的細胞(例如干細胞與定向前體細胞相比)需要不同的配方,對生長(cháng)因子和細胞因子的選擇尤為重要。
(4)容錯性較差:而且在去除血清的同時(shí),也去除了一些血清蛋白具有的保護、解毒作用,因此對試劑、水的純度和儀器清潔度的要求更高。
(5)種類(lèi)繁多,具有高度特異性:每一種類(lèi)型的細胞都需要一種培養基配方。
(6)細胞增殖影響:通常在無(wú)血清培養基中細胞生長(cháng)緩慢,有限細胞系的傳代次數也減少。
動(dòng)物源VS非動(dòng)物源
如何選擇?
含動(dòng)物源成分培養與不含動(dòng)物源成分培養基,各有優(yōu)缺點(diǎn),如何選擇還是應該根據實(shí)驗需求、使用場(chǎng)景來(lái)定。
某些特定的工業(yè)生產(chǎn)會(huì )更青睞無(wú)血清培養基(工業(yè)生產(chǎn)用的無(wú)血清培養基可以大批量生產(chǎn),能將成本壓至更低)。
而用于大部分科研的培養基,從實(shí)驗成本和實(shí)驗效果角度出發(fā),絕大部分研究人員還是更偏愛(ài)血清培養基。
兩大類(lèi)型培養基的優(yōu)缺點(diǎn)已經(jīng)給大家梳理清楚,在選擇培養基的時(shí)候更可以做到心中有數啦!