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细胞学堂|细胞培养基的种类以及如何选择

更新时间:2023-06-20  |  点击率:864



  一  

常见的细胞培养基


细胞培养基既是培养细胞中供给细胞营养和促使细胞生殖增殖的基础物质,也是培养细胞生长和繁殖的生存环境。


基础培养基(MM)

基础细胞培养基主要成分是氨基酸、维生素、碳水化合物、无机盐和其它一些辅助物质。合成培养基使用时还需添加一定量的血清使细胞保持良好的生长状态。


培养基的种类有很多,其中DMEM、RPMI 1640、MEM、DMEM/F12是应用较为广泛的。其他如M199、IMDM、L15培养基等也用于某些细胞的培养。具体的特征及应用如下:



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培养基

特征

应用

BME细胞培养基

1955年Eagle设计,以BSS为基础,添加8种维生素,13种氨基酸,成分简单、便于添加

适于各种细胞系和特殊研究用,在此基础上改良的细胞培养基品种有MEM、DMEM、IMDM等

MEM细胞培养基

由Harry Eagle在Eagle基本培养基(BEM)的基础上发展而来的。MEM培养基仅含有12种必需氨基酸、谷氨酰胺和8种维生素,成分简单,主要用于贴壁细胞的培养,1959年修改配方,删去赖氨酸、生物素,增加氨基酸浓度,配方修改后也可用于其他类型细胞培养

适合多种细胞单层生长,是一种最基本、适用范围最-广的培养基。因其营养成分所限,针对生产之特定细胞培养与表达时,并不一定是使用效果最-佳或者最-经济的培养基。此外,MEM细胞培养基有含Earle's平衡盐的类型,也有含Hanks'平衡盐的类型;有高压灭菌型的,也有过滤除菌型的;还有含非必需氨基酸的类型。应根据实际情况注意选择合适的 MEM 细胞培养基

M199细胞培养基

1950 年由 Morgan 等设计,除 BSS 外,含有53 种成分

添加适量的血清后,可广泛用于多种细胞培养,可用于病毒学、疫苗生产以及大鼠胰腺上皮细胞和小鼠晶状体组织的培养

DMEM细胞培养基

由Dulbecco改良的 Eagle 培养基,DMEM的氨基酸浓度是MEM的两倍,维生素浓度是MEM的4倍,同时还增加了非必须氨基酸、微量铁离子以及丙酮酸钠。分低糖型(1000mg/L)、高糖型(4500mg/L)

常用于杂交瘤的骨髓瘤细胞和 DNA 转染的转化细胞培养。例如 CHO 细胞表达生产乙肝疫苗、CHO 细胞表达EPO

IMDM细胞培养基

由Iscove's改良的Eagle培养基,IMDM培养基在DMEM培养基的基础上添加了硒、HEPES、丙酮酸钠以及额外的氨基酸和维生素,营养非常丰富

可用于杂交瘤细胞和高密度细胞的快速培养

RPMI-1640细胞培养基

Moore等人于1967年在Roswell Park Memorial Institute研制,针对淋巴细胞培养设计,BSS+21种氨基酸+维生素11种等成分

广泛应用于各种正常细胞和癌细胞的培养,尤其是悬浮细胞的培养

Ham's F10、F12细胞培养基

1963年、1969年由Ham设计,含微量元素,Ham's F-12以Ham's F-10营养混合物为基础设计而成的,可在血清含量低时用

F10适用于仓鼠、人二倍体细胞,F12适用于CHO细胞。在低血清含量下时,特别适合单细胞培养和克隆化培养,添加血清后也广泛应用于癌细胞和原代细胞的培养,如大鼠肝细胞、大鼠前列腺上皮细胞、软骨细胞、大鼠成肌细胞、鸡胚胎细胞等

DMEM/F12细胞培养基

在DMEM培养基的基础上,添加F12培养基中更为丰富的营养成分,含有多种微量元素

广泛应用于多种哺乳类细胞的培养。同时,常作为开发无血清培养基的基础,也适用于低血清含量下哺乳动物细胞的培养以及克隆密度培养

McCoy's 5A培养基

Thomas McCoy等人在1959年设计的培养基,最初专门用于Novikoff Hepatoma细胞的培养。McCoy's 5A培养基是改良的Basal Medium 5A,与其他培养基不同的是,McCoy's 5A含有还原型谷胱甘肽、细菌蛋白胨以及高浓度的葡萄糖

McCoy's 5A广泛用于多种类型的原代细胞的培养,如骨髓、皮肤、牙龈、肾、脾、肺、大鼠胚胎、网膜等。此外McCoy's 5A培养基还用于组织活检培养、细胞建系,以及一些淋巴细胞和较难培养的细胞的培养

L15细胞培养基

L-15培养基的缓冲系统由磷酸盐和游离碱基氨基酸组成,代替了传统的碳酸氢钠缓冲系统,同时,用半乳糖和丙酮酸钠代替葡萄糖可以防止酸性代谢副产物的形成,有助于维持培养液PH的稳定,适合用于非CO2平衡环境的细胞培养

L-15培养基适用于猴肾细胞和HEP-2的培养、原代(如胚胎和成人组织)细胞分离、多种病毒的培养以及神经元的培养等




完-全培养基(CM)


完-全培养基是在基础培养基中添加了血清、抗生素等物质,也叫(血清)细胞培养基。其中大部分细胞培养常用的是牛血清,因为牛血清中含有促进细胞增殖的各种生长因子。此外为防止污染,培养液中尚需加一定量的抗生素。


完-全培养基根据添加血清量的多少,可分为细胞生长培养基和细胞维持培养基,用于不同细胞和不同研究。


无血清细胞培养基(SFM)


无血清培养基是指在合成培养基的基础上引入成分完-全明确或部分明确的血清替代成分,主要是由基础培养基和添加物(替代血清的补充因子)组成。其主要成分为下列几种:


黏附因子


约有80%的细胞是属于贴附型生长。一般的细胞培养基是利用血清作为其来源,在无血清培养基中,细胞黏附因子就是很重要的物质


生长因子


生长因子是维持细胞活性与促进细胞增生、迁移、分化等,不可-或缺的要素。


酶抑制剂


贴附型细胞一般多以胰蛋白酶(trypsin)进行传代。在一般细胞培养中,血清中含有抑制trypsin的成分,所以无血清培养基必须添加trypsin抑制剂。


细胞转入无血清培养之前,要留有种子细胞,种子细胞按常规培养于含血清的培养基中,以保证细胞的特性不发生变化。


优点

1

未知组分少;

2

避免血清对细胞的毒性作用和血清源性污染;

3

杂蛋白含量少,避免血清成分影响研究结果或是产品制程,提高产品表达水平并易于纯化。

缺点

1

无血清培养基成本较高;

2

不是所有的细胞都能在无血清培养基中培养;

3

细胞在无血清培养基中易受某些机械因素和化学因素的影响,培养基保存和应用方面局限性很大。




细胞培养基的选择


细胞培养基的种类很多,如何选择适宜的培养基是细胞培养的关键。在此提供以下建议可供参考:


1

如果是新购买的细胞,可以向细胞株的厂家咨询,或者询问引种来源查找细胞库上对应的培养基;

2

根据细胞的特点及实验的需要来选择培养基;

3

自己试验,用多种培养基培养细胞,做生长曲线,记录细胞的生长速度,观察细胞的形态变化,根据实验结果选择最佳培养基。


培养基种类和细胞系并不是一个强制的对应关系。具体培养细胞使用什么培养基,主要还是根据数据库、文献和经验哦!