血清是细胞培养中重要的添加剂,提供了细胞生产所需的很多营养物质,包括蛋白质,生长因子,脂类,激素等等。然而,由于血清的成分比较复杂且无法测定,并且不同批次血清成分差异较大,使用无血清培养基可以很好的弥补使用血清带来的一些问题,也为实验的标准化和重复性带来很大的帮助。
一、无血清培养基的分类
无血清培养基的发展经历了包括无血清来源,无动物来源,无蛋白和化学成分限定几个阶段。无血清培养基在发展中逐渐摆脱对天然血清和动物源成分的依赖,在成分上更加的精准,明确和标准化,也可以避免外源物的污染,在生命科学领域获得了广泛的应用和发展。
一、无血清培养基从成分上可以分为四大类:
1.Serum-free Medium(SFM):指无血清培养基,这种培养基不直接使用动物来源的血清作为成分,培养基中包含动物来源的蛋白来提供细胞生长支持;
2.Protein-free SFM(PFM):指无蛋白培养基,无蛋白培养基是指全不含有血清和动物来源的成分,培养基中含有植物蛋白的水解物,有利于细胞的生长。
3.Non-Animal Origin(NAO or ACFM):指无动物源培养基,此培养基中不包含任何动物来源的成分,其中包含蛋白水解物,重组蛋白等替代动物源蛋白;
4.Chemically defined SFM(CDM):指化学限定培养基,这种培养基全不含有血清,动物蛋白和植物水解物,仅包含已知结构和分子量的成分。CDM化学成分明确,批次间差异小,是工业生产和重组蛋白常用的培养基。
二、无血清培养基的优势
1、成分明确:无血清培养基具有明确的成分,更有利于培养条件的标准化和实验的可重复性,血清的成分更加复杂和不可测定;
2、减少污染:相比于血清,无血清培养基更容易灭菌;
3、方便检测:无血清培养基成分明确,更容易纯化和进行下游的操作和检测;
4、可具有特异性:无血清培养基可以经过设计后特异性的促进特定细胞类型生长和分化;
目前,血清仍是动物细胞培养中最基本的的添加物,尤其是在原代培养或者细胞生长状况不良时,常常会先使用有血清的培养液进行培养,待细胞生长旺盛以后,再换成无血清培养液。细胞转入无血清培养基培养要有一个适应过程,一般要逐步降低血清浓度,从10%减少到5%,3%,1%,直至无血清培养。在降低过程中要注意观察细胞形态是否发生变化,是否有部分细胞死亡,存活细胞是否还保持原有的功能和生物学特性等。在实验后这些细胞一般不再继续保留,很少有细胞能够长期培养于无血清培养基而不发生改变的。细胞转入无血清培养之前,要留有种子细胞,种子细胞按常规培养于含血清的培养基中,以保证细胞的特性不发生变化。
为了使细胞适应无血清培养,关键的是使所培养细胞:
1.处于对数生长中期
2.>90%活细胞率
3.适应时以较高的起始细胞接种
三、细胞适应无血清培养基的方法:
1. 直接适应——细胞从添加血清的培养基转换到无血清培养基(SFM)中。
一些类型细胞可直接从包含血清的培养基适应无血清培养基。对于直接适应,接种细胞密度应该:2.5×105~3.5×105细胞/ml。当细胞密度达到1×106~3×106细胞/ml时,传代培养细胞。当细胞密度在培养4到7天后达到2×106~4×106细胞/ml时,细胞wan全适应了无血清培养基。每隔3~5天,当细胞密度达到1×106~3×106细胞/ml,细胞活率在90%时,贮备的适应了无血清培养基的细胞培养物应该再次传代培养。
2. 连续适应——分好几步把细胞从添加血清的培养基转换到无血清培养基(SFM)中,与直接适应相比较,连续适应趋向对于细胞更加温和一些。
(1)、以2倍正常接种密度接种生长活跃的细胞培养物到75%有血清培养基:25%SFM混合培养基中,传代培养。
(2)、当细胞密度>5×105细胞/ml时,以2×105到3×105细胞/ml细胞密度,在有血清培养基:SFM为50∶50的混合培养基中传代培养。
(3)、以2×106到3×106细胞/ml细胞密度,25%有血清培养基和75%SFM中传代培养。
(4)、当细胞密度达到1×106到3×106细胞/ml(接种后4到6天),在100%SFM培养基中传代培养。
(5)、每隔3到5天,当细胞密度达到1×106到3×106细胞/ml,细胞活率在90%时,贮备的适应了无血清培养基的细胞培养物应该再次传代培养。
建议备份前一次混合培养的培养物,直到每一次细胞适应了新的混合培养基。每一次减少血清前,可能需要在SFM/有血清混合培养基中进行几次传代。
在适应过程中,不要让细胞生长过度。这将增加选择亚群的可能性。需要注意,与有血清培养基相比,大部分SFM包含非常少的蛋白质,因而更易于受外界因素的影响。
免责声明
- 凡本网注明“来源:化工仪器网”的所有作品,均为浙江兴旺宝明通网络有限公司-化工仪器网合法拥有版权或有权使用的作品,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明“来源:化工仪器网”。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
- 本网转载并注明自其他来源(非化工仪器网)的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品第一来源,并自负版权等法律责任。
- 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。