細(xì)胞培養(yǎng)基種類與基本成分
中國微生物菌種查詢網(wǎng) / 2016-12-06 08:55:28
細(xì)胞培養(yǎng)基的種類很多，按其來源分為合成培養(yǎng)基和天然培養(yǎng)基（目前使用的培養(yǎng)基絕大部分是合成培養(yǎng)基），按其物質(zhì)狀態(tài)分為干粉培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基兩類。干粉培養(yǎng)基需由實(shí)驗(yàn)者自己配制并滅菌，液體培養(yǎng)基由專業(yè)商家提供，用戶可直接使用，非常方便。
合成培養(yǎng)基的主要成分有：氨基酸、碳水化合物、無機(jī)鹽、維生素及其它輔助物質(zhì)：
氨基酸
氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位。不同種類的細(xì)胞對(duì)氨基酸的要求各異，但有幾種氨基酸細(xì)胞自身不能合成，必須依靠培養(yǎng)液提供，這幾種氨基酸稱為必需氨基酸。其中谷氨酰胺是細(xì)胞合成核酸和蛋白質(zhì)必需的氨基酸，在缺少谷氨酰胺時(shí)，細(xì)胞生長不良而死亡。因此，各種培養(yǎng)液中都有較大量的谷氨酰胺。但是，由于谷氨酰胺在溶液中很不穩(wěn)定，應(yīng)置于-20℃冰箱中保存，在使用前加入培養(yǎng)液內(nèi)。已含谷氨酰胺的培養(yǎng)液在4℃冰箱中儲(chǔ)存2周以上時(shí)，還應(yīng)重新加入原來量的谷氨酰胺。
碳水化合物
碳水化合物是細(xì)胞生長主要能量來源，其中有的是合成蛋白質(zhì)和核酸的成分。主要有葡萄糖、核糖、脫氧核糖、丙酮酸鈉和醋酸等。
無機(jī)鹽
培養(yǎng)液中無機(jī)鹽的主要功能是幫助細(xì)胞維持滲透壓平衡。此外，通過提供鈉，鉀和鈣離子，幫助細(xì)胞調(diào)節(jié)細(xì)胞膜功能。培養(yǎng)液的滲透壓是一個(gè)非常重要的因素,細(xì)胞通?？赡褪?60mOsm/kg～320mOsm/kg。標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)液的滲透壓在此范圍內(nèi)波動(dòng)。特別注意：向培養(yǎng)液中加入其它物質(zhì)有可能會(huì)明顯改變培養(yǎng)液的滲透壓，特別是溶于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿中的物質(zhì)。向培養(yǎng)液中添加HEPES時(shí)需按以下方法調(diào)節(jié)鈉離子濃度。
緩沖系統(tǒng)
大多數(shù)細(xì)胞所需pH在7.2-7.4。但是，細(xì)胞培養(yǎng)最適pH值隨培養(yǎng)的細(xì)胞種類不同而不同。成纖維細(xì)胞喜歡較高pH(7.4-7.7),而傳代轉(zhuǎn)化細(xì)胞系則需要偏酸pH(7.0-7.4)。
由于多數(shù)培養(yǎng)液靠碳酸氫鈉（NaHCO3）與CO2體系進(jìn)行緩沖，因此，氣相中的CO2濃度應(yīng)與培養(yǎng)液中碳酸氫鈉濃度相平衡。如果氣相或培養(yǎng)箱空氣中CO2濃度設(shè)定在5％，培養(yǎng)液中NaHCO3的加入量為1.97g/L；如果CO2濃度維持在10％，培養(yǎng)液中NaHCO3的加入量為3.95g/L。
細(xì)胞培養(yǎng)瓶蓋不應(yīng)擰得太緊，以保證氣體交換。HEPES是一種非離子緩沖液，在pH7.2-7.4范圍內(nèi)具有較好的緩沖能力，但是非常昂貴，在高濃度時(shí)對(duì)一些細(xì)胞可能有毒。HEPES緩沖液可與低水平的碳酸鈉（0.34g/L）共用，以抵消因額外加入HEPES引起的滲透壓增加。在這種培養(yǎng)條件下，細(xì)胞培養(yǎng)瓶的蓋子應(yīng)擰緊，以防止培養(yǎng)液中所需的少量碳酸鹽散入空氣中。大多數(shù)培養(yǎng)液中含有酚紅作為pH指示劑，酸性培養(yǎng)液呈橙黃色，堿性培養(yǎng)液呈深紅色。
維生素
在細(xì)胞培養(yǎng)中，盡管血清是維生素重要來源，但是許多培養(yǎng)基中添加了各種維生素以適合更多的細(xì)胞系生長。
其它成分
在一些較為復(fù)雜的培養(yǎng)液中還包括其它一些成分。如在雜交瘤技術(shù)中常用的DMEM培養(yǎng)液，使用時(shí)還需要補(bǔ)加丙酮酸鈉和2-巰基乙醇（2-Mercaptoethanol，2-Me）。2-Me對(duì)細(xì)胞生長有很重要的作用。有人認(rèn)為它相當(dāng)于胎牛血清，有直接刺激細(xì)胞增殖作用。2-Me的活性部分是硫氫基，其中一個(gè)重要作用是使血清中含硫的化合物還原成谷胱甘肽，能誘導(dǎo)細(xì)胞的增殖，為非特異性的激活作用。同時(shí)避免過氧化物對(duì)培養(yǎng)細(xì)胞的損害。另一個(gè)重要作用是促進(jìn)分裂原的反應(yīng)和DNA合成，增加植物凝集素(PHA)對(duì)淋巴細(xì)胞的轉(zhuǎn)化作用，已廣泛應(yīng)用于雜交瘤技術(shù)，另外，也開始用于一些難以培養(yǎng)的細(xì)胞。2-Me是一種小分子還原劑，極易氧化。分子量為78.13，純的2-Me是一種無色有刺激味的液體，比重為1.110-1.120(Do20)，常用終濃度為5×10-5M。常配制成0.1M的儲(chǔ)存液，用時(shí)每升培養(yǎng)液加0.5ml。
液體培養(yǎng)基保存：
液體培養(yǎng)基應(yīng)于4℃冰箱避光保存，實(shí)驗(yàn)前放入37℃預(yù)熱。未加血清液體培養(yǎng)基有效期為12個(gè)月。液體培養(yǎng)基中的L-谷氨酰胺會(huì)隨著儲(chǔ)存時(shí)間的延長而慢慢分解。如果細(xì)胞生長不良，可以再添加適量L-谷氨酰胺。
干粉培養(yǎng)基保存：
4℃冰箱避光保存，有效期36個(gè)月。
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