血清在細胞培養中的應用,可以追溯到上世紀50年代,當時的研究人員就已經把血清作為添加物加入到細胞培養基中并且取得了較好的培育效果。因為血清中的成分十分復雜,并且當時的科研水平對于血清中的成分組成的研究還處于伊始狀態,直到現在,我們還沒有完全分析出血清中的所有成分。因為血清是通過動物采血后處理而成的,并且其中目前已知的成分中含有細胞培育所需的各類營養物質(血蛋白、胎球蛋白、生長因子、氨基酸、脂肪酸等),所以目前血清已經成為了細胞培養試驗中必不可少的試劑。以牛血清為例,牛血清主要可以分為胎牛血清、新生牛血清、小牛血清以及成牛血清。
胎牛血清一般是指200日齡-240日齡的胎牛通過剖腹心臟穿刺取血后制備而成;新生牛血清一般是指出生12-24小時的小牛進行靜脈采血制備而成;小牛血清一般是指出生三月齡的小牛通過靜脈采血制備而成;成牛血清一般是指成年牛通過靜脈采血制備而成。胎牛血清品質是最高的,因為240日齡左右時胎牛各臟器正處于分化生長階段,血中含有各類豐富的生長因子,非常適合各類細胞的培養,并且胎牛還沒有接觸過外界,血清中所含的抗體和補體等對細胞有害的成分是最少的。
血清中含有各類血漿蛋白、多肽、脂肪、碳水化合物、生長因子、激素、無機物等成分。其中血蛋白可以作為載體蛋白攜帶小分子物質用來維持細胞生長,其中各類蛋白還能起到緩沖酸堿值的作用,各類生長因子可以幫助細胞更好的完成貼壁生長以及減少細胞運動中產生的機械損傷。
血清中的各類成分的含量會根據個體的差異而出現變化,其中胎牛血清中的各類物質成分含量是最適宜做細胞培養的,其中各類主要營養物質的濃度一般在以下區間內:
雖然其中的各類物質都是對細胞有益的,但是我們也不能盲目進行添加,當血清添加過量導致濃度過高時,會起到反效果對細胞造成損害。一般推薦的血清使用濃度在10%-20%區間,不同的細胞需要不同濃度的血清。
血清的血源地對于血清質量的保證起了至關重要的因素,各個地區的血源會導致血清質量有或多或少的差異。目前全球的主要血源地主要南美(烏拉圭)、澳大利亞、新西蘭以及中國。
目前由于各項政策以及疫情原因,進口的各個品牌的血清目前輸入國內會讓大家真假難辨,國內不同血源地所進行的采血也會導致血清質量的參差不齊。
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關于血清的TIPS:
l 血清中解凍后會出現些許沉淀
沉淀主要是纖維蛋白析出,一般是解凍時溫度過高或者不正確的解凍方式造成的。血清中的此類沉淀物不會對細胞培養造成影響,一般可以通過400轉離心將沉淀去除后就可以正常使用了。
細胞培養的胎牛血清以及其它血清中可能會存在以下種類的沉淀物:
纖維蛋白,它是經常出現的較大的沉淀物,可以達到1-2mm,可以用肉眼觀察到。因為血清都是在低溫下進行收集和快速處理的,
一些纖維蛋白原(可溶性的形成絮狀纖維蛋白的前體)在處理過程中仍然處于溶解狀
態,而當經過最后的過濾分 裝后,就會在瓶中凝結出現纖維蛋白沉淀。
磷酸鈣,它也是常見的一種沉淀物,通常會使血清出現渾濁,并且在37°C培養的時候會增加。這種沉淀物在倒置顯微鏡下觀察像小黑點,這些小黑點由于布朗運動看上去可以活動,因此經常被誤認為是微生物污染。
膽固醇、脂肪酸酯以及一些不溶性脂蛋白質。它們也是血清中出現沉淀物的常見原因之
l 沉淀去除方法建議
通常以上這些沉淀物不會影響血清的品質,如果您希望除去這些沉淀物,可以將血清轉移到無菌離心管內,以400g進行離心,離心后將上清液加入預過濾培養基直接使用即可。我們不建議您以過濾的方法除去這些絮狀沉淀物,因為它們可能會阻塞您的過濾膜。
l 血清分裝的小技巧
血清分裝要提前準備好無菌分裝瓶并在無菌環境下進行,因為血清在冷凍后體積會膨脹,所以需要在分裝前預留下空間,以免造成血清膨脹導致瓶體破裂從而造成污染。
l 血清中補體對于細胞培養的影響
補體是一種血清蛋白質,存在于人和脊椎動物血清及組織液中,不耐熱,可組成龐大的補體系統,可介導免疫應答和炎癥反應。激活的補體參與溶解細胞過程,刺激平滑肌收縮、細胞和血小板釋放組胺,激活淋巴細胞和巨噬細胞。
l 不同批次血清顏色為什么有差異?
血清中含有微量的血紅蛋白,與采集血液過程中細胞的破裂數目有關。只要血紅蛋白的含量在藥典規定范圍內,顏色的深淺和血清品質無關,不影響細胞培養。國家藥典規定≤20mg/dL。
