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血清

最常用于組織培養(yǎng)的血清是小牛血清、胎牛血清、成年馬血清及人血清，小牛血清（CS）和胎牛血清（FBS）的應(yīng)用最廣泛。大部分科研實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)細(xì)胞時(shí)，都會(huì)使用胎牛血清來培養(yǎng)細(xì)胞，胎牛血清對(duì)于要求較高的細(xì)胞系和克隆化的培養(yǎng)效果很好。胎牛血清是在屠宰懷孕的牛時(shí)，從凝結(jié)的牛血液中提取的液體。
血清是氨基酸、蛋白質(zhì)、維生素、碳水化合物、脂質(zhì)、激素、生長因子、無機(jī)鹽、微量元素和其他化合物的重要來源。它可以促進(jìn)細(xì)胞的繁殖，是細(xì)胞生長培養(yǎng)基的補(bǔ)充，還能提高培養(yǎng)基的pH緩沖能力，并且有助于抵抗溶液當(dāng)中細(xì)胞的物理損傷。通常，會(huì)在培養(yǎng)基中添加5~15%的血清。時(shí)至今日，胎牛血清依然是今天流行和廣泛適用的細(xì)胞培養(yǎng)添加物。對(duì)血清成分解析也一直是培養(yǎng)基設(shè)計(jì)和改進(jìn)的思路源泉。
挑選血清進(jìn)行血清測試時(shí)，一般有四個(gè)參數(shù)：細(xì)胞的接種率、細(xì)胞的生長曲線、細(xì)胞培養(yǎng)特征的保留以及血清的無菌程度。
毋庸置疑，血清可以說是細(xì)胞培養(yǎng)基中最常見的補(bǔ)充劑，但它也是最不穩(wěn)定的。血清品牌的不同、血清批次之間的差異都會(huì)影響細(xì)胞培養(yǎng)的效果。血清批次間的差異是不可避免的，這種差異來源于不同的制備方法和除菌方法、動(dòng)物的年齡差別及血清的儲(chǔ)存條件等。此外，也與取血?jiǎng)游锏膩碓搓P(guān)系密切，不同種的動(dòng)物、不同的牧場、不同的氣候條件以及其他的環(huán)境因素都會(huì)不同程度影響血清的質(zhì)量。而血清的標(biāo)準(zhǔn)化是很難做到的，因?yàn)橥慌蔚难逡话阒荒茉?20℃的保存條件下儲(chǔ)存半年至一年。


無血清培養(yǎng)基
發(fā)展歷史
為了克服血清帶來的不確定性，無血清培養(yǎng)基應(yīng)運(yùn)而生。無血清培養(yǎng)基是繼天然培養(yǎng)基、合成培養(yǎng)基之后的第三類培養(yǎng)基。與傳統(tǒng)的培養(yǎng)基相比較，無血清培養(yǎng)基是不含動(dòng)物血清或其他生物提取液，但仍可以維持細(xì)胞在體外較長時(shí)間生長、繁殖的一種培養(yǎng)基。無血清培養(yǎng)基由于其組成成分相對(duì)清楚，制備過程簡單，在現(xiàn)代生物技術(shù)學(xué)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。無血清培養(yǎng)技術(shù)也是闡明細(xì)胞生長、增殖、分化及基因表達(dá)調(diào)控的基礎(chǔ)研究問題的有力工具。
盡管現(xiàn)在大多數(shù)細(xì)胞系扔需要使用含血清的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，但用無血清培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)胞常常也是可行的。對(duì)于無血清培養(yǎng)基的需求主要來源于幾個(gè)方面：
1. 各實(shí)驗(yàn)室之間需要標(biāo)準(zhǔn)化的培養(yǎng)基。
2. 為特定的細(xì)胞系提供特殊的專用培養(yǎng)基。
3. 限制各種天然組分及可能含有的微生物污染。
無血清培養(yǎng)基開發(fā)可以分為兩個(gè)研究方向推進(jìn)：一條路線是尋找能替代血清支持細(xì)胞在體外擴(kuò)增的營養(yǎng)成分；另一條路線則更加重視優(yōu)化配方中營養(yǎng)物成分和濃度實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的高密度培養(yǎng)。

分類
當(dāng)前應(yīng)用較多的無血清培養(yǎng)基可歸納為以下四種：
1. 一般意義上的無血清培養(yǎng)基：用各類可代替血清功能的生物材料配制細(xì)胞培養(yǎng)基，如牛血清白蛋白、轉(zhuǎn)鐵蛋白、胰島素等，以及從血清中提取的去除蛋白質(zhì)的混合脂類以及水解蛋白等。其特點(diǎn)是培養(yǎng)基中的蛋白含量較高，添加物質(zhì)的化學(xué)成分不明確，其中含有大量的動(dòng)物來源蛋白。
2. 無動(dòng)物來源培養(yǎng)基：許多商業(yè)公司開發(fā)的無動(dòng)物來源培養(yǎng)基是基于生產(chǎn)重組藥物的安全考慮，培養(yǎng)基中的添加組分無動(dòng)物來源，需要的蛋白來源于重組蛋白或者蛋白水解物，這些組分可以保障細(xì)胞生長及增殖的需要。
3. 無動(dòng)物蛋白培養(yǎng)基：培養(yǎng)基完全不用動(dòng)物來源的蛋白，但仍有部分添加物是來源于植物蛋白的水解片段或合成多肽片段等其他衍生物。此類培養(yǎng)基組分相對(duì)穩(wěn)定，但必須添加類固醇激素和脂類前體，并且對(duì)培養(yǎng)的細(xì)胞是高度特異性的。
4. 化學(xué)組分限定培養(yǎng)基：此類培養(yǎng)基是目前最安全的、最為理想的培養(yǎng)基。首先可以保證培養(yǎng)基批次間的一致性，其中所添加的少量動(dòng)物來源的蛋白水解物、蛋白都是成分明確的組分。其特點(diǎn)是培養(yǎng)基的性質(zhì)確定，培養(yǎng)基配置也比較方便。

優(yōu)缺點(diǎn)
無血清培養(yǎng)基的優(yōu)點(diǎn)：
1. 可避免血清批次間的質(zhì)量變動(dòng)，提高細(xì)胞培養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)性。
2. 避免血清對(duì)細(xì)胞的毒性作用和血清源性污染。
3. 避免血清組分對(duì)實(shí)驗(yàn)研究的影響。
4. 有利于體外培養(yǎng)細(xì)胞的分化。
5. 可提高產(chǎn)品的表達(dá)水平并使細(xì)胞產(chǎn)品易于純化。
6. 組分穩(wěn)定，可大量生產(chǎn)。
7. 不含有絲分裂原抑制劑，可以促進(jìn)細(xì)胞增殖。
無血清培養(yǎng)基的缺點(diǎn)：
1. 每一種類型的細(xì)胞都需要不同的配方，針對(duì)性很強(qiáng)，一種無血清培養(yǎng)基僅適合某一類細(xì)胞的培養(yǎng)。
2. 成本較高。
3. 而且在去除血清的同時(shí)，也去除了一些血清蛋白具有的保護(hù)、解毒作用，因此對(duì)試劑、水的純度和儀器清潔度的要求更高。
4. 通常，在無血清培養(yǎng)基中細(xì)胞生長緩慢。

應(yīng)用
目前在大規(guī)模動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)中已經(jīng)普遍適用于無血清培養(yǎng)基。在疫苗生產(chǎn)、單抗和各種生物活性蛋白等生物制品的應(yīng)用領(lǐng)域中，優(yōu)化無血清培養(yǎng)基的成分可使不同的細(xì)胞在最有利于細(xì)胞生長和表達(dá)目的產(chǎn)物的環(huán)境中維持高密度培養(yǎng)，降低生產(chǎn)成本。在無血清培養(yǎng)條件下，某些細(xì)胞的生長量和抗體的產(chǎn)量甚至較有血清時(shí)高出數(shù)倍。
ScienCell公司就為了各類原代細(xì)胞的培養(yǎng)研發(fā)了專用的無血清培養(yǎng)基，如平滑肌細(xì)胞培養(yǎng)基-無血清（貨號(hào)：1111）、成纖維細(xì)胞培養(yǎng)基-無血清（貨號(hào)：2311）、間充質(zhì)干細(xì)胞培養(yǎng)基-無血清（貨號(hào)：7511）等。
ScienCell的無血清培養(yǎng)基

除生產(chǎn)生物制品外，無血清培養(yǎng)基也被廣泛應(yīng)用于細(xì)胞生物學(xué)、藥理學(xué)、腫瘤學(xué)領(lǐng)域：
1. 無血清培養(yǎng)基其組成可以是完全確知的化學(xué)物質(zhì)，因而可根據(jù)研究的需要增減具有重要生物活性物質(zhì)的種類和數(shù)量。這就為研究細(xì)胞分化的條件提供了有效的手段。
2. 用于激素、生長因子和藥物等與細(xì)胞相互作用的研究。
3. 用于從多種細(xì)胞混雜的培養(yǎng)中選擇目的細(xì)胞，通過對(duì)無血清培養(yǎng)中的某些成分的取舍，可抑制原代組織培養(yǎng)物中非目的細(xì)胞的過度生長，達(dá)到選擇目的細(xì)胞的目的。
4. 用于研究致癌因子對(duì)細(xì)胞的影響、腫瘤細(xì)胞對(duì)可能觸發(fā)正常細(xì)胞終末分化的外周信號(hào)的反應(yīng)能力，或用于研究正常細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞的生長和移行與基底膜信號(hào)的關(guān)系等。
5. 無血清培養(yǎng)基還廣泛應(yīng)用于干細(xì)胞和免疫細(xì)胞的研究和臨床治療中。且在此領(lǐng)域?qū)o血清培養(yǎng)基的需求量最大而且最迫切。