細胞培養基
Cell Culture
細胞培養基是細胞生物學(xué)實(shí)驗過(guò)程中,常用的科研試劑,是大規模體外培養和繁殖細胞的重要工具。
適宜的細胞培養基,提供了細胞所需的營(yíng)養物質(zhì)、生長(cháng)因子和環(huán)境條件。不同類(lèi)型的細胞需要的培養基可能會(huì )有所不同。
在過(guò)去的幾十年中,科學(xué)家們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出多種不同種類(lèi)的細胞培養基,以滿(mǎn)足不同細胞類(lèi)型和研究需求。本期內容盤(pán)點(diǎn)細胞培養基的發(fā)展歷程,以及常見(jiàn)的細胞培養基。
細胞培養基的發(fā)展
細胞培養基的起步階段
(20世紀早期)
20世紀早期,是細胞培養基的起步階段。主要使用簡(jiǎn)單的培養基,如雞蛋白、牛血清和生理鹽水等。雖然這類(lèi)培養基提供了基本的生長(cháng)和營(yíng)養條件,但缺乏細胞所需的復雜因子和特定的生長(cháng)因子。
更專(zhuān)業(yè)的培養基出現
(20世紀中葉)
隨著(zhù)細胞培養技術(shù)的發(fā)展,Dulbecco's Modified Eagle Medium(DMEM)和Minimum Essential Medium(MEM)等培養基被引入。這類(lèi)培養基根據動(dòng)物細胞的營(yíng)養需求進(jìn)行改良的培養基,提供了更多必需營(yíng)養物質(zhì)和生長(cháng)因子,促進(jìn)了細胞的生長(cháng)和增殖,這標志著(zhù)細胞培養基從簡(jiǎn)單向復雜的轉變。
補充因子的添加
為了更好地模擬體內環(huán)境,研究人員開(kāi)始向培養基中添加補充因子,如胰島素、轉鐵蛋白、生長(cháng)因子、激素和維生素等。這些添加物的引入提供了更好的細胞生長(cháng)和分化條件,使得細胞在體外能夠更好地模擬體內情況。
定制化培養基的發(fā)展
(近些年來(lái))
隨著(zhù)研究需求的不斷增加,研究人員開(kāi)始根據特定細胞類(lèi)型的需求,調整和優(yōu)化培養基的配方和組成。這些定制化的培養基更加精確地滿(mǎn)足了特定細胞類(lèi)型的生長(cháng)、增殖和功能要求。通過(guò)這種個(gè)性化的方法,細胞培養的效果得到了顯著(zhù)提高。
三維培養基和生物打印技術(shù)的發(fā)展
近年來(lái),隨著(zhù)三維培養和生物打印技術(shù)的發(fā)展,培養基也在不斷創(chuàng )新和進(jìn)化。傳統的平面細胞培養已經(jīng)不能滿(mǎn)足復雜的組織和器官工程的需求。因此,研究人員開(kāi)始開(kāi)發(fā)新型的細胞培養基,如支架型培養基和生物透明基質(zhì),以提供更接近體內的三維環(huán)境。這些創(chuàng )新的培養基在組織工程、再生醫學(xué)和藥物篩選方面具有重要的應用前景。
常見(jiàn)的細胞培養基
DMEM
(Dulbecco's Modified Eagle Medium)
DMEM是常見(jiàn)的細胞培養基之一,適用于多種哺乳動(dòng)物細胞的培養。它含有必需氨基酸、維生素、糖類(lèi)和鹽類(lèi),并添加了胰島素、轉鐵蛋白和膽固醇等成分,以支持細胞的生長(cháng)和代謝。DMEM通常用于腫瘤細胞系、成纖維細胞和某些免疫細胞的培養。
RPMI 1640
(Roswell Park Memorial Institute 1640 Medium)
除了常規的腫瘤細胞系,RPMI 1640也適用于淋巴細胞和白血病細胞等免疫細胞的培養基。它與DMEM類(lèi)似,但在氨基酸和維生素的組成上略有不同。由于其適用于多種白血病和淋巴瘤細胞系,RPMI 1640成為免疫學(xué)研究中常用的細胞培養基之一。
MEM
(Minimal Essential Medium)
刪去賴(lài)氨酸、生物素,氨基酸濃度增加,是一種常用的低營(yíng)養細胞培養基,適用于需要較低營(yíng)養要求的單層生長(cháng)細胞。MEM常被用于對細胞生理學(xué)、毒性學(xué)和抗腫瘤藥物研究等領(lǐng)域的實(shí)驗。
Neurobasal培養基
Neurobasal培養基是專(zhuān)門(mén)用于神經(jīng)細胞培養的一種培養基。它包含有機和無(wú)機營(yíng)養物質(zhì)、生長(cháng)因子和神經(jīng)營(yíng)養因子,以模擬神經(jīng)細胞在體內的生長(cháng)環(huán)境??筛鶕芯啃枨筮M(jìn)行個(gè)性化調整,從而滿(mǎn)足各種神經(jīng)細胞類(lèi)型的培養要求。它在神經(jīng)科學(xué)研究中被廣泛應用,用于研究神經(jīng)發(fā)育、神經(jīng)退行性疾病和神經(jīng)毒性等領(lǐng)域。
DMEM/F-12
DMEM/F-12是一種常用的復合細胞培養基,結合了DMEM和Nutrient Mixture F-12的特點(diǎn)。該培養基是為在低血清濃度下克隆CHO細胞而設計的,現在也廣泛應用于克隆形成率的分析及原代培養。F12還可以與DMEM等體積混合使用,得到一種高濃度與成分多樣化相結合的產(chǎn)物,這種培養基已應用于許多原代培養及更難養的細胞系的培養。
Ausbian干細胞培養基
在含微量胎牛血清的基礎培養基中,通過(guò)添加一種人永生化干細胞系的條件培養基混合組成,是一款即用型干細胞培養基。
Ausbian干細胞培養基此款培養基含有多種促進(jìn)細胞增殖的生長(cháng)因子,如:表皮生長(cháng)因子(EGF)、成纖維細胞生長(cháng)因子(FGF)、神經(jīng)細胞生長(cháng)因子(NGF)、肝細胞生長(cháng)因子(HGF)、腦源性神經(jīng)營(yíng)養因子(BDNF)、血小板衍生生長(cháng)因子(PDGF)、血管內皮生長(cháng)因子(VEGF)、轉化生長(cháng)因子(TGF)及干細胞分化抑制因子等。
Ausbian干細胞培養基,廣泛支持多種人及動(dòng)物的胚胎干細胞、間充質(zhì)干細胞及各種組織來(lái)源的成體干細胞的培養。
Ausbian干細胞培養基富含多種促細胞增殖的生長(cháng)因子,因此,在各類(lèi)干細胞培養過(guò)程中,可確切有效地促進(jìn)干細胞增殖、抑制干細胞分化及維持干細胞表型,增加干細胞的傳代次數的作用。
Ausbian干細胞培養基已經(jīng)過(guò)生物學(xué)安全性檢驗,并通過(guò)放射性輻照滅活,確保產(chǎn)品的無(wú)菌性和安全性。