無血清培養(yǎng)基的特點(diǎn)與分類及應(yīng)用領(lǐng)域與使用說明！
小楊 / 2024-06-17 09:20:48
一、知識(shí)簡介
無血清培養(yǎng)基(Serum-FreeMedia)，通常以SFM表示，顧名思義，就是在細(xì)胞培養(yǎng)中不需要添加血清，但是在某些應(yīng)用中可能要添加生長因子或細(xì)胞因子。無血清培養(yǎng)基中添加了血清的主要成分：粘附因子、生長因子、必需的營養(yǎng)物質(zhì)和激素等，能減少血清帶來的不利因素，使細(xì)胞培養(yǎng)的條件更穩(wěn)定。經(jīng)歷了天然培養(yǎng)基、合成培養(yǎng)基后，無血清培養(yǎng)基和無血清培養(yǎng)成為當(dāng)今細(xì)胞培養(yǎng)領(lǐng)域的一大趨勢。采用無血清培養(yǎng)可簡化純化和鑒定各種細(xì)胞產(chǎn)物的程序，避免病毒污染造成的危害。
大多數(shù)的無血清培養(yǎng)基含有向細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)離子的轉(zhuǎn)鐵蛋白和調(diào)節(jié)葡萄糖攝取量的胰島素，以及一些蛋白質(zhì)和清蛋白，纖維蛋白，胎球蛋白等，這些蛋白在細(xì)胞培養(yǎng)中發(fā)揮各種不同的功能，如提供細(xì)胞貼壁所需的基質(zhì)，抗生物反應(yīng)器剪切力，作為脂質(zhì)和其他生長分化因子的載體等。
二、特點(diǎn)
1、無外泌體干擾，適合外泌體研究；
2、化學(xué)成分明確的培養(yǎng)基；
3、已添加生長激素、純化的牛血清蛋白等可支持細(xì)胞生長；
4、可用于培養(yǎng)大多數(shù)哺乳動(dòng)物細(xì)胞：貼壁、懸浮細(xì)胞等。
三、無血清培養(yǎng)基分類
無血清培養(yǎng)基是繼天然培養(yǎng)基，合成培養(yǎng)基之后的第三類培養(yǎng)基。與傳統(tǒng)的培養(yǎng)基相比較，無血清培養(yǎng)基是不含動(dòng)物血清或其他生物提取液，但仍可以維持細(xì)胞在體外較長時(shí)間生長、繁殖的一種培養(yǎng)基。無血清培養(yǎng)基由于其組成成分相對(duì)清楚，制備過程簡單，在現(xiàn)代生物技術(shù)學(xué)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。無血清培養(yǎng)技術(shù)也是闡明細(xì)胞生長，增值，分化及基因表達(dá)調(diào)控的基礎(chǔ)研究問題的有力工具。目前，無血清培養(yǎng)基的研究有兩個(gè)方向：一是培養(yǎng)基中不含有任何動(dòng)物來源的添加組分；二是培養(yǎng)基中不含有不明確的添加組分。依此可以將當(dāng)前應(yīng)用較多的無血清培養(yǎng)基歸納為以下四種：
1、一般意義上的無血清培養(yǎng)基，用各類可代替血清功能的生物材料配制細(xì)胞培養(yǎng)基，如牛血清白蛋白(BSA)，轉(zhuǎn)鐵蛋白，胰島素等生物大分子物質(zhì)，以及從血清中提取的去除蛋白質(zhì)的混合脂類以及水解蛋白等。其特點(diǎn)是培養(yǎng)基中的蛋白含量較高，添加物質(zhì)的化學(xué)成分不明確，其中含有大量的動(dòng)物來源蛋白。
2、無動(dòng)物來源培養(yǎng)基：許多商業(yè)公司開發(fā)的無動(dòng)物來源培養(yǎng)基是基于生產(chǎn)重組藥物的安全考慮，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)胞生長及增殖的需要。
3、無動(dòng)物蛋白培養(yǎng)基：培養(yǎng)基完全不用動(dòng)物來源的蛋白，但仍有部分添加物是來源于植物蛋白的水解片段或合成多肽片段等其他衍生物。此類培養(yǎng)基組分相對(duì)穩(wěn)定，但必須添加類固醇激素和脂類前體，并且對(duì)培養(yǎng)的細(xì)胞是高度特異性的。
4、化學(xué)組分限定培養(yǎng)基，此類培養(yǎng)基是目前最安全的，最為理想的培養(yǎng)基，首先可以保證培養(yǎng)基批次間的一致性，其中所添加的少量動(dòng)物來源的蛋白水解物、蛋白都是成分明確的組分。其特點(diǎn)是培養(yǎng)基的性質(zhì)確定，配起培養(yǎng)基來也比較方便。
四、應(yīng)用
無血清培養(yǎng)基應(yīng)用于培養(yǎng)哺乳動(dòng)物和無脊椎動(dòng)物細(xì)胞以制備單克隆抗體，病毒抗原和重組蛋白等。
目前在大規(guī)模動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)中已經(jīng)普遍適用于無血清培養(yǎng)基。在疫苗生長、單抗和各種生物活性蛋白等生物制品的應(yīng)用領(lǐng)域中，優(yōu)化無血清培養(yǎng)基的成分可使不同的細(xì)胞在最有利于細(xì)胞生長和表達(dá)目的產(chǎn)物的環(huán)境中維持高密度培養(yǎng)，降低生產(chǎn)成本。在人類細(xì)胞培養(yǎng)中，應(yīng)用無血清培養(yǎng)基還能有選擇性地控制及避免成纖維細(xì)胞的過度生長。在無血清培養(yǎng)條件下，某些細(xì)胞的生長量和抗體的產(chǎn)量甚至較有血清時(shí)高出數(shù)倍。
除生產(chǎn)生物制品外，無血清培養(yǎng)基也被廣泛應(yīng)用于細(xì)胞生物學(xué)、藥理學(xué)、腫瘤學(xué)領(lǐng)域：
(1)研究細(xì)胞的分化條件：無血清培養(yǎng)基其組成可以是完全確知的化學(xué)物質(zhì)，因而可根據(jù)研究的需要增減具有重要生物活性物質(zhì)的種類和數(shù)量。這就為研究細(xì)胞分化的條件提供了有效的手段。
(2)用于激素、生長因子和藥物等與細(xì)胞相互作用的研究。
(3)用于從多種細(xì)胞混雜的培養(yǎng)中選擇目的細(xì)胞：通過對(duì)無血清培養(yǎng)中的某些成分的取舍，可抑制原代組織培養(yǎng)物中非目的細(xì)胞的過度生長，達(dá)到選擇目的細(xì)胞的目的。
(4)腫瘤病理學(xué)和病因?qū)W的研究：如用于研究致癌因子對(duì)細(xì)胞的影響，研究腫瘤細(xì)胞對(duì)可能觸發(fā)正常細(xì)胞終末分化的外周信號(hào)的反應(yīng)能力，或用于研究正常細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞的生長和移行與基底膜信號(hào)的關(guān)系等。
(5)無血清培養(yǎng)基在生物制品生產(chǎn)中的得到廣泛應(yīng)用，國內(nèi)外的很多生產(chǎn)單位都在致力于如何將無血清培養(yǎng)基與發(fā)酵罐培養(yǎng)技術(shù)更好的結(jié)合應(yīng)用。
另外，無血清培養(yǎng)基還廣泛應(yīng)用于干細(xì)胞和免疫細(xì)胞的研究和臨床治療中。且在此領(lǐng)域?qū)o血清培養(yǎng)基的需求量最大而且最迫切。
五、無血清培養(yǎng)基的優(yōu)缺點(diǎn)
無血清培養(yǎng)基是繼天然培養(yǎng)基，合成培養(yǎng)基之后的第三類培養(yǎng)基。與傳統(tǒng)的培養(yǎng)基相比較，無血清培養(yǎng)基是不含動(dòng)物血清或其他生物提取液，但仍可以維持細(xì)胞在體外較長時(shí)間生長、繁殖的一種培養(yǎng)基。無血清培養(yǎng)基由于其組成成分相對(duì)清楚，制備過程簡單，在現(xiàn)代生物技術(shù)學(xué)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。無血清培養(yǎng)技術(shù)也是闡明細(xì)胞生長，增值，分化及基因表達(dá)調(diào)控的基礎(chǔ)研究問題的有力工具。
目前，無血清培養(yǎng)基的研究有兩個(gè)方向：一是培養(yǎng)基中不含有任何動(dòng)物來源的添加組分；二是培養(yǎng)基中不含有不明確的添加組分。依此可以將當(dāng)前應(yīng)用較多的無血清培養(yǎng)基歸納為以下四種：
1、一般意義上的無血清培養(yǎng)基，用各類可代替血清功能的生物材料配制細(xì)胞培養(yǎng)基，如牛血清白蛋白(BSA)，轉(zhuǎn)鐵蛋白，胰島素等生物大分子物質(zhì)，以及從血清中提取的去除蛋白質(zhì)的混合脂類以及水解蛋白等。其特點(diǎn)是培養(yǎng)基中的蛋白含量較高，添加物質(zhì)的化學(xué)成分不明確，其中含有大量的動(dòng)物來源蛋白。
2、無動(dòng)物來源培養(yǎng)基：許多商業(yè)公司開發(fā)的無動(dòng)物來源培養(yǎng)基是基于生產(chǎn)重組藥物的安全考慮，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)胞生長及增殖的需要。
3、無動(dòng)物蛋白培養(yǎng)基：培養(yǎng)基完全不用動(dòng)物來源的蛋白，但仍有部分添加物是來源于植物蛋白的水解片段或合成多肽片段等其他衍生物。此類培養(yǎng)基組分相對(duì)穩(wěn)定，但必須添加類固醇激素和脂類前體，并且對(duì)培養(yǎng)的細(xì)胞是高度特異性的。
4、化學(xué)組分限定培養(yǎng)基，此類培養(yǎng)基是目前最安全的，最為理想的培養(yǎng)基，首先可以保證培養(yǎng)基批次間的一致性，其中所添加的少量動(dòng)物來源的蛋白水解物、蛋白都是成分明確的組分。其特點(diǎn)是培養(yǎng)基的性質(zhì)確定，配起培養(yǎng)基來也比較方便。
六、使用說明
1、使用時(shí)需添加5mL谷氨酰胺（L-Glutamate），0.85%NaCl配置至終濃度29.2mg/mL；
2、不要添加抗生素，容易導(dǎo)致細(xì)胞生長緩慢；
3、為保證細(xì)胞正常貼壁，建議先用含有10%FBS的Exo-Clear培養(yǎng)基培養(yǎng)一天細(xì)胞，第二天貼壁正常后，去除含F(xiàn)BS培養(yǎng)基，換用100%Exo-Clear培養(yǎng)基培養(yǎng)。
北京百歐博偉生物技術(shù)有限公司的
微生物菌種查詢網(wǎng)提供微生物菌種保藏、測序、購買等服務(wù),是中國微生物菌種保藏中心的服務(wù)平臺(tái)，并且是集微生物菌種、菌種,ATCC菌種、細(xì)胞、培養(yǎng)基為一體的大型微生物查詢類網(wǎng)站，自設(shè)設(shè)備及技術(shù)的微生物菌種保藏中心！歡迎廣大客戶來詢！
下載附件
上一篇：孟加拉紅瓊脂的主要成分與運(yùn)用方法及實(shí)驗(yàn)操作步驟！
下一篇：紅酵母屬的培養(yǎng)條件與生理特性及分布范圍與影響能力！