細(xì)胞培養(yǎng)基的發(fā)展歷史、作用及如何進(jìn)行合適選擇的介紹
細(xì)胞培養(yǎng)基發(fā)展史
1、天然細(xì)胞培養(yǎng)基階段
人們?cè)缙诘募?xì)胞培養(yǎng)基，直接采用某些組織凝塊，動(dòng)物組織提取液或體液，如血漿凝塊、血清、淋巴液、胚胎浸出液等。
1885 年 Roux 用溫生理鹽水培育雞胚組織，使之存活數(shù)天，這是記錄最早的組織培養(yǎng)。
1907 年美國(guó)胚胎學(xué)家 Harrison 在無(wú)菌環(huán)境下以淋巴液為培養(yǎng)基培養(yǎng)蛙胚神經(jīng)成功，創(chuàng)立了體外培養(yǎng)方法。
此后科學(xué)家陸續(xù)開展了對(duì)于維持細(xì)胞生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)成分的研究，由于當(dāng)時(shí)的條件限制，并沒(méi)有穩(wěn)定的發(fā)展起來(lái)，但這些為合成細(xì)胞培養(yǎng)基階段打下了一定的基礎(chǔ)。
2、合成細(xì)胞培養(yǎng)基階段
合成細(xì)胞培養(yǎng)基化學(xué)成分明確，組分穩(wěn)定，主要包括糖類、必需氨基酸、維生素、無(wú)機(jī)鹽類等，它是根據(jù)已知細(xì)胞所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)嚴(yán)格配制的。
最早的是 1950 年的 199 細(xì)胞培養(yǎng)基，至今合成細(xì)胞培養(yǎng)基發(fā)展已有幾十種，除了沿用半個(gè)世紀(jì)的基礎(chǔ)合成細(xì)胞培養(yǎng)基之外，近年來(lái)還出現(xiàn)了營(yíng)養(yǎng)成分更加豐富的低血清細(xì)胞培養(yǎng)基。
在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中最常用基礎(chǔ)細(xì)胞培養(yǎng)基有 6～7 種，如 BME、MEM、DMEM、HAM F12、PRMI1640、199 等。
由于天然培養(yǎng)基的一些營(yíng)養(yǎng)成分不能被合成細(xì)胞培養(yǎng)基完全代替，因此一般需在合成細(xì)胞培養(yǎng)基中添加 5％～10％的小牛血清。小牛血清的加入對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)非常有效，但小牛血清的成分復(fù)雜，這對(duì)培養(yǎng)產(chǎn)物的分離純化和檢測(cè)會(huì)帶來(lái)一定的不便。
3、無(wú)血清細(xì)胞培養(yǎng)基階段
血清對(duì)于在傳統(tǒng)培養(yǎng)基配方中生長(zhǎng)和增殖的大多數(shù)細(xì)胞系來(lái)說(shuō)是必不可少的。然而，伴隨血清的使用也帶來(lái)了很多的問(wèn)題。在合成細(xì)胞培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上，在使用中不添加血清的細(xì)胞培養(yǎng)基，且其組成成分不含有任何動(dòng)物組分，使培養(yǎng)基既能滿足細(xì)胞培養(yǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)，又能避免血清帶來(lái)的問(wèn)題。
無(wú)血清細(xì)胞培養(yǎng)基按照其組分分類，還可以分為無(wú)動(dòng)物組分無(wú)血清細(xì)胞培養(yǎng)基和化學(xué)限定無(wú)血清細(xì)胞培養(yǎng)基，前者組分中可能含有某些植物來(lái)源成分，而后者完全由化學(xué)成分明確的組分組成。
目前許多公司都針對(duì)特定的細(xì)胞開發(fā)出一系列的無(wú)血清細(xì)胞培養(yǎng)基，例如弗元生物的干細(xì)胞培養(yǎng)基，為研究人員更好的開展相關(guān)研究帶去了便利。
細(xì)胞培養(yǎng)基的作用
細(xì)胞培養(yǎng)基是細(xì)胞培養(yǎng)的基礎(chǔ)，它為動(dòng)物細(xì)胞的健康快速成長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。所以只要用到細(xì)胞來(lái)制造生物技術(shù)產(chǎn)品，細(xì)胞培養(yǎng)基的重要作用就無(wú)可替代。
細(xì)胞培養(yǎng)基的主要成份是水、氨基酸、維生素、碳水化合物、無(wú)機(jī)鹽和其它一些輔助營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。傳統(tǒng)的合成細(xì)胞培養(yǎng)基會(huì)添加一定量的血清，低血清細(xì)胞培養(yǎng)基或是無(wú)血清細(xì)胞培養(yǎng)基則在合成細(xì)胞培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上，通過(guò)調(diào)整營(yíng)養(yǎng)成份配比或含量，或者添加一些血清替代因子。
細(xì)胞培養(yǎng)基含有充分的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，滿足完成新細(xì)胞合成、細(xì)胞代謝等生化反應(yīng)所需要的物質(zhì)和能量。另外為合適的細(xì)胞培養(yǎng)基 pH 、緩沖能力、滲透壓 、粘滯性及表面張力也是細(xì)胞正常生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵。
如何選擇合適的細(xì)胞培養(yǎng)基
目前市面上的培養(yǎng)基種類非常豐富，生產(chǎn)廠家五花八門。在開展細(xì)胞實(shí)驗(yàn)前，對(duì)于細(xì)胞培養(yǎng)基的選擇，有些朋友可能比較苦惱。那么在這點(diǎn)上，我們到底要怎么做呢，下面給大家分享一下我的方法。
對(duì)于購(gòu)買的新細(xì)胞株，可以要求出售單位提供合適培養(yǎng)基信息。
一些特定的實(shí)驗(yàn)所需細(xì)胞，可以根據(jù)細(xì)胞株的特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)需求查閱文獻(xiàn)，參考別人的經(jīng)驗(yàn)，選擇適合的培養(yǎng)基。
如果沒(méi)有相關(guān)文獻(xiàn)支持，可以選擇多種培養(yǎng)基共同培養(yǎng)目的細(xì)胞，觀察其生長(zhǎng)狀態(tài)，做一些生長(zhǎng)曲線或集落形成等指標(biāo)，根據(jù)這些選擇合適的培養(yǎng)基。
對(duì)于重要的實(shí)驗(yàn)，在選擇細(xì)胞培養(yǎng)基上，可以選擇一些口碑較好的公司所產(chǎn)的培養(yǎng)基，或者是目的細(xì)胞出售單位配套的培養(yǎng)基，一般這樣可以避免由于培養(yǎng)基質(zhì)量問(wèn)題帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)誤差，給實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。
1、天然細(xì)胞培養(yǎng)基階段
人們?cè)缙诘募?xì)胞培養(yǎng)基，直接采用某些組織凝塊，動(dòng)物組織提取液或體液，如血漿凝塊、血清、淋巴液、胚胎浸出液等。
1885 年 Roux 用溫生理鹽水培育雞胚組織，使之存活數(shù)天，這是記錄最早的組織培養(yǎng)。
1907 年美國(guó)胚胎學(xué)家 Harrison 在無(wú)菌環(huán)境下以淋巴液為培養(yǎng)基培養(yǎng)蛙胚神經(jīng)成功，創(chuàng)立了體外培養(yǎng)方法。
此后科學(xué)家陸續(xù)開展了對(duì)于維持細(xì)胞生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)成分的研究，由于當(dāng)時(shí)的條件限制，并沒(méi)有穩(wěn)定的發(fā)展起來(lái)，但這些為合成細(xì)胞培養(yǎng)基階段打下了一定的基礎(chǔ)。
2、合成細(xì)胞培養(yǎng)基階段
合成細(xì)胞培養(yǎng)基化學(xué)成分明確，組分穩(wěn)定，主要包括糖類、必需氨基酸、維生素、無(wú)機(jī)鹽類等，它是根據(jù)已知細(xì)胞所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)嚴(yán)格配制的。
最早的是 1950 年的 199 細(xì)胞培養(yǎng)基，至今合成細(xì)胞培養(yǎng)基發(fā)展已有幾十種，除了沿用半個(gè)世紀(jì)的基礎(chǔ)合成細(xì)胞培養(yǎng)基之外，近年來(lái)還出現(xiàn)了營(yíng)養(yǎng)成分更加豐富的低血清細(xì)胞培養(yǎng)基。
在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中最常用基礎(chǔ)細(xì)胞培養(yǎng)基有 6～7 種，如 BME、MEM、DMEM、HAM F12、PRMI1640、199 等。
由于天然培養(yǎng)基的一些營(yíng)養(yǎng)成分不能被合成細(xì)胞培養(yǎng)基完全代替，因此一般需在合成細(xì)胞培養(yǎng)基中添加 5％～10％的小牛血清。小牛血清的加入對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)非常有效，但小牛血清的成分復(fù)雜，這對(duì)培養(yǎng)產(chǎn)物的分離純化和檢測(cè)會(huì)帶來(lái)一定的不便。
3、無(wú)血清細(xì)胞培養(yǎng)基階段
血清對(duì)于在傳統(tǒng)培養(yǎng)基配方中生長(zhǎng)和增殖的大多數(shù)細(xì)胞系來(lái)說(shuō)是必不可少的。然而，伴隨血清的使用也帶來(lái)了很多的問(wèn)題。在合成細(xì)胞培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上，在使用中不添加血清的細(xì)胞培養(yǎng)基，且其組成成分不含有任何動(dòng)物組分，使培養(yǎng)基既能滿足細(xì)胞培養(yǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)，又能避免血清帶來(lái)的問(wèn)題。
無(wú)血清細(xì)胞培養(yǎng)基按照其組分分類，還可以分為無(wú)動(dòng)物組分無(wú)血清細(xì)胞培養(yǎng)基和化學(xué)限定無(wú)血清細(xì)胞培養(yǎng)基，前者組分中可能含有某些植物來(lái)源成分，而后者完全由化學(xué)成分明確的組分組成。
目前許多公司都針對(duì)特定的細(xì)胞開發(fā)出一系列的無(wú)血清細(xì)胞培養(yǎng)基，例如弗元生物的干細(xì)胞培養(yǎng)基，為研究人員更好的開展相關(guān)研究帶去了便利。
細(xì)胞培養(yǎng)基的作用
細(xì)胞培養(yǎng)基是細(xì)胞培養(yǎng)的基礎(chǔ)，它為動(dòng)物細(xì)胞的健康快速成長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。所以只要用到細(xì)胞來(lái)制造生物技術(shù)產(chǎn)品，細(xì)胞培養(yǎng)基的重要作用就無(wú)可替代。
細(xì)胞培養(yǎng)基的主要成份是水、氨基酸、維生素、碳水化合物、無(wú)機(jī)鹽和其它一些輔助營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。傳統(tǒng)的合成細(xì)胞培養(yǎng)基會(huì)添加一定量的血清，低血清細(xì)胞培養(yǎng)基或是無(wú)血清細(xì)胞培養(yǎng)基則在合成細(xì)胞培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上，通過(guò)調(diào)整營(yíng)養(yǎng)成份配比或含量，或者添加一些血清替代因子。
細(xì)胞培養(yǎng)基含有充分的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，滿足完成新細(xì)胞合成、細(xì)胞代謝等生化反應(yīng)所需要的物質(zhì)和能量。另外為合適的細(xì)胞培養(yǎng)基 pH 、緩沖能力、滲透壓 、粘滯性及表面張力也是細(xì)胞正常生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵。
如何選擇合適的細(xì)胞培養(yǎng)基
目前市面上的培養(yǎng)基種類非常豐富，生產(chǎn)廠家五花八門。在開展細(xì)胞實(shí)驗(yàn)前，對(duì)于細(xì)胞培養(yǎng)基的選擇，有些朋友可能比較苦惱。那么在這點(diǎn)上，我們到底要怎么做呢，下面給大家分享一下我的方法。
對(duì)于購(gòu)買的新細(xì)胞株，可以要求出售單位提供合適培養(yǎng)基信息。
一些特定的實(shí)驗(yàn)所需細(xì)胞，可以根據(jù)細(xì)胞株的特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)需求查閱文獻(xiàn)，參考別人的經(jīng)驗(yàn)，選擇適合的培養(yǎng)基。
如果沒(méi)有相關(guān)文獻(xiàn)支持，可以選擇多種培養(yǎng)基共同培養(yǎng)目的細(xì)胞，觀察其生長(zhǎng)狀態(tài)，做一些生長(zhǎng)曲線或集落形成等指標(biāo)，根據(jù)這些選擇合適的培養(yǎng)基。
對(duì)于重要的實(shí)驗(yàn)，在選擇細(xì)胞培養(yǎng)基上，可以選擇一些口碑較好的公司所產(chǎn)的培養(yǎng)基，或者是目的細(xì)胞出售單位配套的培養(yǎng)基，一般這樣可以避免由于培養(yǎng)基質(zhì)量問(wèn)題帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)誤差，給實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。
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