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動(dòng)物源培養(yǎng)基Yes or Not?

更新時(shí)間:2022-07-29  |  點(diǎn)擊率:868
多數(shù)情況下,動(dòng)物細(xì)胞的體外培養(yǎng)均依賴動(dòng)物血清而生長(zhǎng),脫離血清,細(xì)胞將無法生長(zhǎng)。目前,使用較多的是各類牛血清,例如:胎牛血清、新生牛血清、小牛血清、成牛血清等,也有一些細(xì)胞培養(yǎng)會(huì)用到馬血清。


但也有研究人員認(rèn)為,細(xì)胞培養(yǎng)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(xiǎn),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)引起過敏等反應(yīng)。


于是無動(dòng)物源成分培養(yǎng)基(Serum-Free Media)便應(yīng)運(yùn)而生。其中添加了血清中所含有的已知成分:粘附因子、生長(zhǎng)因子、必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和激素等,還有一些蛋白來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(xì)胞生長(zhǎng)。但無血清培養(yǎng)基中所能添加的因子有限,不能100%還原血清成分,因此對(duì)于細(xì)胞的保護(hù)和支持都不如含有血清的培養(yǎng)基。


那么在細(xì)胞培養(yǎng)過程中,含動(dòng)物源成分培養(yǎng)基與無動(dòng)物源性培養(yǎng)基到底該如何選擇?本期內(nèi)容,就來盤點(diǎn)這二者的優(yōu)缺點(diǎn),希望對(duì)小伙伴們選擇培養(yǎng)基或是血清提供幫助。


文章篇幅較長(zhǎng),目錄已經(jīng)搭好,供大家預(yù)覽!


★ 目錄 ★

含動(dòng)物源成分培養(yǎng)基

無動(dòng)物源成分培養(yǎng)基

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(yǎng)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)過凝血處理(血小板激活)后,再經(jīng)過濾等處理所得到的上清液。有學(xué)者認(rèn)為,血清中含有血小板激活后釋放的各種生長(zhǎng)因子,因此可以支持多種細(xì)胞生長(zhǎng)。

2、含血清培養(yǎng)基優(yōu)勢(shì)

(1)含動(dòng)物源成分,如血清,提供基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì):氨基酸、維生素、無機(jī)物、脂類物質(zhì)、核酸衍生物等,是細(xì)胞生長(zhǎng)必需的物質(zhì)。

(2)提供激素和各種生長(zhǎng)因子:胰島素、腎上腺皮質(zhì)激素(氫化可的松、地塞米松)、類固醇激素(雌二醇、睪酮、孕酮)等。生長(zhǎng)因子如成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子、表皮生長(zhǎng)因子、血小板生長(zhǎng)因子等。

(3)提供結(jié)合蛋白:結(jié)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(zhuǎn)鐵蛋白攜帶鐵。結(jié)合蛋白在細(xì)胞代謝過程中起重要作用。

(4)提供促接觸和伸展因子使細(xì)胞貼壁免受機(jī)械損傷。

(5)對(duì)培養(yǎng)中的細(xì)胞起到某些保護(hù)作用:有一些細(xì)胞,如內(nèi)皮細(xì)胞、骨髓樣細(xì)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(xiàn)的,現(xiàn)在則有目的的使用血清來終止胰蛋白酶的消化作用。因?yàn)橐鹊鞍酌敢呀?jīng)被廣泛用于貼壁細(xì)胞的消化傳代。血清蛋白形成了血清的粘度,可以保護(hù)細(xì)胞免受機(jī)械損傷,特別是在懸浮培養(yǎng)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?cè)诖x解毒中起重要作用,如硒等。


3、含動(dòng)物源成分培養(yǎng)基不足

人用或獸用藥物生產(chǎn)過程中,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(yīng)。

二、無動(dòng)物源成分培養(yǎng)基

1、無動(dòng)物源成分培養(yǎng)基

基于生產(chǎn)藥物的安全考慮,培養(yǎng)基中的添加組分無動(dòng)物來源,需要的蛋白來源于重組蛋白或者蛋白水解物,這些組分可以保障細(xì)胞生長(zhǎng)及增殖的需要。后來又衍生出*不用動(dòng)物來源的蛋白(但有來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(yǎng)基。

2、無動(dòng)物源成分培養(yǎng)基優(yōu)勢(shì)

避免所生產(chǎn)的藥物,因動(dòng)物源成分而產(chǎn)生的毒性。

3、無動(dòng)物源成分培養(yǎng)基不足

(1)無法為細(xì)胞提供保護(hù)作用:細(xì)胞在無血清培養(yǎng)基中易受某些機(jī)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(yán)格。

(3)具有高度特異性:一種無血清培養(yǎng)基僅適合某一類細(xì)胞的培養(yǎng)。處于發(fā)育的不同分化階段的細(xì)胞(例如干細(xì)胞與定向前體細(xì)胞相比)需要不同的配方,對(duì)生長(zhǎng)因子和細(xì)胞因子的選擇尤為重要。

(4)容錯(cuò)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(hù)、解毒作用,因此對(duì)試劑、水的純度和儀器清潔度的要求更高。

(5)種類繁多,具有高度特異性:每一種類型的細(xì)胞都需要一種培養(yǎng)基配方。

(6)細(xì)胞增殖影響:通常在無血清培養(yǎng)基中細(xì)胞生長(zhǎng)緩慢,有限細(xì)胞系的傳代次數(shù)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(yǎng)與不含動(dòng)物源成分培養(yǎng)基,各有優(yōu)缺點(diǎn),如何選擇還是應(yīng)該根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求、使用場(chǎng)景來定。


某些特定的工業(yè)生產(chǎn)會(huì)更青睞無血清培養(yǎng)基(工業(yè)生產(chǎn)用的無血清培養(yǎng)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(yǎng)基,從實(shí)驗(yàn)成本和實(shí)驗(yàn)效果角度出發(fā),絕大部分研究人員還是更偏愛血清培養(yǎng)基。


兩大類型培養(yǎng)基的優(yōu)缺點(diǎn)已經(jīng)給大家梳理清楚,在選擇培養(yǎng)基的時(shí)候更可以做到心中有數(shù)啦!