細胞培養基
Cell Culture
細胞培養基是細胞生物學實驗過程中,常用的科研試劑,是大規模體外培養和繁殖細胞的重要工具。
適宜的細胞培養基,提供了細胞所需的營養物質、生長因子和環境條件。不同類型的細胞需要的培養基可能會有所不同。
在過去的幾十年中,科學家們已經開發出多種不同種類的細胞培養基,以滿足不同細胞類型和研究需求。本期內容盤點細胞培養基的發展歷程,以及常見的細胞培養基。
細胞培養基的發展
細胞培養基的起步階段
(20世紀早期)
20世紀早期,是細胞培養基的起步階段。主要使用簡單的培養基,如雞蛋白、牛血清和生理鹽水等。雖然這類培養基提供了基本的生長和營養條件,但缺乏細胞所需的復雜因子和特定的生長因子。
更專業的培養基出現
(20世紀中葉)
隨著細胞培養技術的發展,Dulbecco's Modified Eagle Medium(DMEM)和Minimum Essential Medium(MEM)等培養基被引入。這類培養基根據動物細胞的營養需求進行改良的培養基,提供了更多必需營養物質和生長因子,促進了細胞的生長和增殖,這標志著細胞培養基從簡單向復雜的轉變。
補充因子的添加
為了更好地模擬體內環境,研究人員開始向培養基中添加補充因子,如胰島素、轉鐵蛋白、生長因子、激素和維生素等。這些添加物的引入提供了更好的細胞生長和分化條件,使得細胞在體外能夠更好地模擬體內情況。
定制化培養基的發展
(近些年來)
隨著研究需求的不斷增加,研究人員開始根據特定細胞類型的需求,調整和優化培養基的配方和組成。這些定制化的培養基更加精確地滿足了特定細胞類型的生長、增殖和功能要求。通過這種個性化的方法,細胞培養的效果得到了顯著提高。
三維培養基和生物打印技術的發展
近年來,隨著三維培養和生物打印技術的發展,培養基也在不斷創新和進化。傳統的平面細胞培養已經不能滿足復雜的組織和器官工程的需求。因此,研究人員開始開發新型的細胞培養基,如支架型培養基和生物透明基質,以提供更接近體內的三維環境。這些創新的培養基在組織工程、再生醫學和藥物篩選方面具有重要的應用前景。
常見的細胞培養基
DMEM
(Dulbecco's Modified Eagle Medium)
DMEM是常見的細胞培養基之一,適用于多種哺乳動物細胞的培養。它含有必需氨基酸、維生素、糖類和鹽類,并添加了胰島素、轉鐵蛋白和膽固醇等成分,以支持細胞的生長和代謝。DMEM通常用于腫瘤細胞系、成纖維細胞和某些免疫細胞的培養。
RPMI 1640
(Roswell Park Memorial Institute 1640 Medium)
除了常規的腫瘤細胞系,RPMI 1640也適用于淋巴細胞和白血病細胞等免疫細胞的培養基。它與DMEM類似,但在氨基酸和維生素的組成上略有不同。由于其適用于多種白血病和淋巴瘤細胞系,RPMI 1640成為免疫學研究中常用的細胞培養基之一。
MEM
(Minimal Essential Medium)
刪去賴氨酸、生物素,氨基酸濃度增加,是一種常用的低營養細胞培養基,適用于需要較低營養要求的單層生長細胞。MEM常被用于對細胞生理學、毒性學和抗腫瘤藥物研究等領域的實驗。
Neurobasal培養基
Neurobasal培養基是專門用于神經細胞培養的一種培養基。它包含有機和無機營養物質、生長因子和神經營養因子,以模擬神經細胞在體內的生長環境。可根據研究需求進行個性化調整,從而滿足各種神經細胞類型的培養要求。它在神經科學研究中被廣泛應用,用于研究神經發育、神經退行性疾病和神經毒性等領域。
DMEM/F-12
DMEM/F-12是一種常用的復合細胞培養基,結合了DMEM和Nutrient Mixture F-12的特點。該培養基是為在低血清濃度下克隆CHO細胞而設計的,現在也廣泛應用于克隆形成率的分析及原代培養。F12還可以與DMEM等體積混合使用,得到一種高濃度與成分多樣化相結合的產物,這種培養基已應用于許多原代培養及更難養的細胞系的培養。
Ausbian干細胞培養基
在含微量胎牛血清的基礎培養基中,通過添加一種人永生化干細胞系的條件培養基混合組成,是一款即用型干細胞培養基。
Ausbian干細胞培養基此款培養基含有多種促進細胞增殖的生長因子,如:表皮生長因子(EGF)、成纖維細胞生長因子(FGF)、神經細胞生長因子(NGF)、肝細胞生長因子(HGF)、腦源性神經營養因子(BDNF)、血小板衍生生長因子(PDGF)、血管內皮生長因子(VEGF)、轉化生長因子(TGF)及干細胞分化抑制因子等。
Ausbian干細胞培養基,廣泛支持多種人及動物的胚胎干細胞、間充質干細胞及各種組織來源的成體干細胞的培養。
Ausbian干細胞培養基富含多種促細胞增殖的生長因子,因此,在各類干細胞培養過程中,可確切有效地促進干細胞增殖、抑制干細胞分化及維持干細胞表型,增加干細胞的傳代次數的作用。
Ausbian干細胞培養基已經過生物學安全性檢驗,并通過放射性輻照滅活,確保產品的無菌性和安全性。