| 小C讲堂第13讲——如何选择适合细胞健康生长的培养基 | |||
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生命科学技术的发展离不开基因工程技术、细胞工程技术和酶工程等技术的发展，其中动物细胞培养技术在生物医药领域、细胞工程和酶工程领域中都必不可少。所以，培养细胞就成了科研之中一个基础又重要的工作。
培养细胞的重要环节有很多，其中很重要的一步就是为细胞选择适合的生长环境，为其选择成分适合又营养丰富的细胞培养基。细胞培养基是供给细胞营养、维持细胞生长和增殖的多种营养物质的混合物，种类一般包括经典/基础培养基、无血清培养基以及化学成分确定的培养基等。这其中又以经典/基础培养基最为常用。经典/基础培养基属于合成培养基，是根据天然培养基的成分，用化学物质模拟合成、人工设计、配制的培养基，其主要成分有氨基酸、碳水化合物、无机盐、维生素及其他辅助成分，比如DMEM、 RPMI 1640、 MEM 、 DMEM/F12 ，这些都是应用非常广泛的经典/基础细胞培养基。
在确定培养基种类后，还会遇到培养基有不同分型的情况。那么对于经典培养基中不同成分的作用及选择原则又是什么呢？本期小C讲堂为您一一解惑，码住往下看哦。
葡萄糖(Glucose) 作用：细胞生长所需的主要能量来源 如何选择不同葡萄糖含量的培养基？ ● 最初的DMEM中，葡萄糖浓度为 1 g/L，现在称其为低糖型DMEM，适合培养多数哺乳动物细胞 ● 高糖型DMEM中的葡萄糖浓度为 4.5 g/L，适合生长速度快，附着性较差的肿瘤细胞 ● 使用无糖培养基的主要目的是，通过控制细胞的能量来源，研究细胞的代谢过程或葡萄糖利用效率
HEPES 作用：PH缓冲剂 ● 是一种氢离子缓冲剂，其作用不依赖于 CO2 ● 在一定范围内对细胞无毒性作用，能较长时间控制恒定的 pH范围，保证细胞良好生长 ● 部分细胞对酸碱度的变化非常敏感，建议使用 HEPES ● 根据需要，非必需
L-谷氨酰胺(L-glutamine) 作用：L- 谷氨酰胺是一种氨基酸，细胞的重要能量来源，参与蛋白质的合成，也为合成核酸提供碳源 存在的不足： ● L-谷氨酰胺不稳定，在中性的水溶液中会自发降解 ● 降解产物氨对细胞有毒性 ● 对氨敏感的细胞（如干细胞和原代细胞等）或培养环境（高密度反应器，无补料的长期培养）不推荐含L- 谷氨酰胺的培养基 解决方案： ● 选择不含谷氨酰胺的培养基，在使用前再添加 L- 谷氨酰胺，并尽快用完 ● 选择稳定的谷氨酰胺替代物，如glutaGRO™
酚红(Phenol red) 作用：pH 值的指示剂（中性时为红色，酸性时为黄色，碱性时为紫色） 何时选择不含酚红的培养基？ ● 培养干细胞或细胞克隆时倾向于不加酚红 ● 酚红可以模拟固醇类激素的作用（特别是雌激素） ● 酚红的颜色会干扰流式检测，不建议使用含酚红的培养基制备细胞样品（通常用 PBS）
碳酸氢钠(Sodium bicarbonate) 作用：pH缓冲剂 ● pH 6.8-7.8为细胞生长的最佳 pH条件 ● 多数培养基利用碳酸氢钠进行缓冲 ● 碳酸氢钠的缓冲需要 CO2 - 高碳酸氢钠 (1.5-3.7g/L) 需要 5-10%CO2培养 - 低碳酸氢钠 (0.35g/L) 不需要CO2培养 ● 干粉培养基在配制时需要单独添加
丙酮酸钠(Sodium pyruvate) 作用：能量来源 ● 丙酮酸钠可以作为细胞培养中的替代碳源 ● 葡萄糖不足的时候，细胞可以代谢丙酮酸钠 ● 保证细胞更好地生长 ● 根据需要，非必需组分
除了培养基，缓冲盐溶液在细胞培养过程中也至关重要。缓冲盐溶液被制成至生理pH和盐浓度，它们可以单独使用，也可以与其他试剂一起用于清洗组织和细胞。缓冲盐溶液通常包括钠，钾，钙，镁和氯化物。盐溶液在组织培养中发挥着非常重要的作用。盐溶液的基本功能，以维持培养基中的pH值和渗透压平衡，并为细胞提供水和必需的无机离子。
文章来源于康宁生命科学
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