細(xì)胞培養(yǎng)領(lǐng)域中的基礎(chǔ)培養(yǎng)基和經(jīng)典培養(yǎng)基知識解析!
小楊 / 2025-06-17 09:45:15
百歐博偉生物:在細(xì)胞培養(yǎng)領(lǐng)域,有多種經(jīng)典且廣泛使用的培養(yǎng)基,它們針對不同類型的細(xì)胞和實驗需求進行了優(yōu)化。以下是一些最著名和常用的經(jīng)典培養(yǎng)基:
一、基礎(chǔ)培養(yǎng)基 (最常用和核心的類別)
DMEM
特點:由 Eagle's MEM 改良而來,含有更高濃度的氨基酸和維生素,以及更高濃度的葡萄糖(通常為 4.5 g/L,稱為“高糖 DMEM”)。也有低糖版本(1 g/L)。
MEM
特點:最古老的經(jīng)典基礎(chǔ)培養(yǎng)基之一。成分相對簡單,含有細(xì)胞生長所需的最基本氨基酸、維生素和鹽。不含鐵離子。有 Earle's 鹽和 Hanks' 鹽兩種緩沖體系。
RPMI
特點:設(shè)計初衷是用于懸浮細(xì)胞培養(yǎng)。含有還原型谷胱甘肽和高濃度的維生素。緩沖體系通?;谔妓釟潲}。
應(yīng)用:特別適用于淋巴細(xì)胞、造血細(xì)胞、雜交瘤細(xì)胞和許多腫瘤細(xì)胞系。也常用于懸浮或半貼壁細(xì)胞。
IMDM
特點:在 DMEM 基礎(chǔ)上進一步改良,含有更高濃度的氨基酸、維生素和無機鹽(包括硒),以及HEPES緩沖劑和丙酮酸鈉。營養(yǎng)成分非常豐富。
應(yīng)用:適用于高密度培養(yǎng)、快速增殖細(xì)胞和對營養(yǎng)要求苛刻的細(xì)胞,如雜交瘤細(xì)胞、某些淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、胚胎干細(xì)胞(常與血清替代物聯(lián)用)。
Ham's F-10 / F-12
特點:最初設(shè)計用于無血清培養(yǎng)中國倉鼠卵巢細(xì)胞。含有更廣泛的成分,包括微量元素(如鋅、銅)、脂類前體、次黃嘌呤和胸苷。
應(yīng)用:
F-10: 常用于原代細(xì)胞培養(yǎng)(如人二倍體成纖維細(xì)胞)、羊水細(xì)胞培養(yǎng)。
F-12: 應(yīng)用更廣泛,常與其他培養(yǎng)基混合使用。單獨或混合用于原代細(xì)胞(尤其是上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞)、神經(jīng)細(xì)胞、干細(xì)胞培養(yǎng)。DMEM/F12 是無血清或低血清培養(yǎng)許多細(xì)胞類型(包括神經(jīng)干細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞)的常用基礎(chǔ)。
二、無血清培養(yǎng)基 (不含動物血清,成分明確)
神經(jīng)添加劑系列
特點:化學(xué)成分限定、無血清、無動物成分的培養(yǎng)基,專門針對間充質(zhì)干細(xì)胞或人多能干細(xì)胞優(yōu)化。
應(yīng)用:用于維持和擴增 MSCs 或 hPSCs(hESCs/iPSCs),提供更穩(wěn)定、更一致、減少批次差異的培養(yǎng)環(huán)境。
神經(jīng)基礎(chǔ)培養(yǎng)基
特點:無血清培養(yǎng)基,專為神經(jīng)元細(xì)胞(尤其是原代大鼠海馬神經(jīng)元)設(shè)計。
應(yīng)用:維持原代神經(jīng)元(大鼠、小鼠、人)的長期存活、生長和分化,抑制膠質(zhì)細(xì)胞過度增殖。
三、特殊用途培養(yǎng)基
無血清角質(zhì)形成細(xì)胞培養(yǎng)基
特點:專為表皮角質(zhì)形成細(xì)胞設(shè)計的無血清培養(yǎng)基,通常需要添加 EGF 和牛垂體提取物。
應(yīng)用:培養(yǎng)原代和永生化的人表皮角質(zhì)形成細(xì)胞。
內(nèi)皮細(xì)胞生長培養(yǎng)基
特點:各大廠商提供的專門配制的培養(yǎng)基(常含基礎(chǔ)培養(yǎng)基,并添加多種生長因子和添加劑包)。
應(yīng)用:培養(yǎng)原代人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞、微血管內(nèi)皮細(xì)胞等。
選擇培養(yǎng)基的關(guān)鍵因素
細(xì)胞類型:這是最重要的因素。不同細(xì)胞有不同的營養(yǎng)需求和偏好(貼壁 vs 懸浮)。
培養(yǎng)目的:是維持生長、擴增、誘導(dǎo)分化、生產(chǎn)蛋白還是進行特定實驗(如轉(zhuǎn)染、毒性測試)?不同目的可能需要不同培養(yǎng)基或添加物。
是否含血清:血清(如胎牛血清 FBS)提供生長因子、激素、粘附因子等,但成分復(fù)雜、批次差異大、有潛在安全風(fēng)險。無血清培養(yǎng)基成分明確、批次穩(wěn)定、安全性高,但開發(fā)或優(yōu)化成本高,可能不適合所有細(xì)胞?;A(chǔ)培養(yǎng)基通常需要添加血清(5-20%)才能支持大多數(shù)細(xì)胞生長。
緩沖體系:常用碳酸氫鹽/CO2 體系。某些培養(yǎng)基(如 IMDM)添加了 HEPES,提供額外的緩沖能力,對開放式操作(如顯微鏡觀察)或 CO2 控制不精確的環(huán)境有幫助。
葡萄糖濃度:高糖(如 DMEM 高糖)常用于代謝旺盛細(xì)胞(如腫瘤細(xì)胞、干細(xì)胞),低糖可能用于某些特殊細(xì)胞或減少乳酸積累。
添加劑:抗生素(青霉素/鏈霉素)、谷氨酰胺(細(xì)胞必需氨基酸,在培養(yǎng)基中不穩(wěn)定,常單獨添加)、非必需氨基酸、丙酮酸鈉等常根據(jù)需求添加。
總結(jié)
DMEM, MEM, RPMI-1640 是最基礎(chǔ)、最通用、應(yīng)用最廣泛的經(jīng)典基礎(chǔ)培養(yǎng)基。
IMDM 營養(yǎng)更豐富,適用于要求高的細(xì)胞。
DMEM/F12 是原代細(xì)胞、干細(xì)胞無血清/低血清培養(yǎng)的常用基礎(chǔ)。
在選擇培養(yǎng)基時,務(wù)必參考針對你特定細(xì)胞類型和實驗?zāi)康牡臉?biāo)準(zhǔn)操作程序或已發(fā)表的文獻。
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