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细胞培养基常见成分及功能

  

 任何做过哺乳动物细胞培养的人都知道典型的细胞培养基配方:1瓶DMEM,10%的血清,其他一些成分,混合一起用于培养细胞,保持其活力。那么,这些成分分别都有什么作用呢?

 

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  1. 能量来源

每一个生长培养基都需要碳源,以供细胞新陈代谢。碳源通常是葡萄糖,但也可以是其他糖类,如半乳糖、己糖、果糖或其他碳源(如丙酮酸,谷氨酰胺)。葡萄糖通常以终浓度为5.5 mM的含量添加,大约等于人体血液中的葡萄糖水平。然而,你可以购买葡萄糖浓度变化范围很广的培养基来满足你的具体需求。你甚至可以购买不含葡萄糖的培养基,然后自己定制浓度,模拟高糖的糖尿病状况,或者研究低糖应激反应。

 

  1. 缓冲液

细胞需要一种特殊的pH值从7.2到7.4,否则它们无法最好地发挥细胞功能,以供生长和存活。在二氧化碳含量较高的培养器中,二氧化碳与水发生反应,产生氢离子,使培养基酸化。为了中和二氧化碳产生的酸度,并在培养基中保持最佳pH值,大多数培养基都使用化学缓冲系统。然而,一些缓冲方法会干扰细胞生长。

 

哺乳动物细胞最常见的缓冲系统是碳酸氢钠,生物影响最小。碳酸氢钠与氢离子反应生成二氧化碳,隔离它们以保持pH值。然而,碳酸氢钠的一个缺点是,它在生理pH值上不是最佳的缓冲效果。为了避免这个问题,研究人员经常使用替代品,如HEPES,增加某些培养基类型的缓冲能力。

 

  1. 酚红

由于维持pH值对细胞培养至关重要,许多培养基配方包括一种名为酚红的pH指示剂,其在酸性条件下变黄(< 6.8),在基本条件下呈粉红色(> 8.2)。虽然通常不是问题,但酚红可以模拟雌激素,因此,当培养表达雌激素受体的细胞类型时,通常被排除在外。没有酚红的培养基可以用于比色测定,如MTT细胞增殖实验,苯酚的色谱可能会干扰光谱光度测量的读数,从而使结果混淆。

 

  1. 血清

对许多培养体系来说,一个重要组成部分是血清,通常是胎牛血清,称为FBS。血清来自于血液,是糖、盐、脂类、生长因子等许多成分的混合物。由于它的生物来源,很难维持再生性,因为每一批血清都是独一无二的。为了规避这一问题,一些实验室使用化学定义的血清替换物,一些实验室则购买一整批次的特定的血清,以确保一致的结果。

 

  1. 代谢物,维生素和矿物质

 

DMEM的成分列表主要分为三大类:氨基酸、维生素/辅因子和无机盐(包括钙和镁)。许多这些成分在所有细胞培养基中都是常见的,而精确的组合和浓度已经对细胞生长进行了优化。尽管如此,许多实验室还是选择用额外的非必需氨基酸补充他们的培养基,以防止细胞使用葡萄糖或谷氨酰胺来合成。此外,一些公司生产无镁和钙的培养基用于特定的研究,选择时请仔细查看。

 

  1. 抗生素

很多实验室都在他们的细胞培养中加入抗生素,以防止不需要的细菌或真菌的生长,即使是无菌工作。最常用的抗菌补充剂是青霉素和链霉素(pen / strep)的组合,在完整细胞培养基中,终浓度为青霉素50-100 IU/ mL和链霉素50 -100 g/ mL。然而,一些实验室选择不使用抗生素,因为抗生素会对细胞产生不必要的影响,或者可以掩盖低水平的细菌污染。根据需要,你可以决定是否在培养基中使用抗生素。

细胞 功能 培养基 成分
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