細(xì)胞培養(yǎng)基是人工模擬體內(nèi)環(huán)境以維持細(xì)胞體外生長(zhǎng)的基礎(chǔ)物質(zhì),通過提供氨基酸、維生素、碳水化合物及無機(jī)鹽等必需營(yíng)養(yǎng),同時(shí)調(diào)節(jié)滲透壓(260-320mOsm/kg)和pH值(7.2-7.4),保障細(xì)胞增殖與代謝功能。細(xì)胞培養(yǎng)基是細(xì)胞培養(yǎng)中不可缺少的營(yíng)養(yǎng)成分,但是最基礎(chǔ)的培養(yǎng)基卻給很多實(shí)驗(yàn)者帶來了一系列的問題。如果細(xì)胞狀態(tài)不好,后續(xù)試驗(yàn)將無法進(jìn)行,甚至前功盡棄。
培養(yǎng)基常見問題
一、如何選用培養(yǎng)基? 選擇培養(yǎng)基沒有一定標(biāo)準(zhǔn),有幾點(diǎn)建議可供參考:
1. 建立某種細(xì)胞株所用的培養(yǎng)基應(yīng)該是培養(yǎng)這種細(xì)胞首選的培養(yǎng)基。可以查閱文獻(xiàn),或在購(gòu)買細(xì)胞株時(shí)咨詢。
2. 根據(jù)細(xì)胞株的特點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)的需要來選擇培養(yǎng)基。如小鼠細(xì)胞株多選1640;進(jìn)行細(xì)胞雜交、基因轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn),可選擇IMDM。
3. 用多種培養(yǎng)基培養(yǎng)目的細(xì)胞,觀察其生長(zhǎng)狀態(tài),可以用生長(zhǎng)曲線、集落形成率等指標(biāo)判斷,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果選擇最佳培養(yǎng)基,這是最客觀的方法,但比較繁瑣。
4.ATCC(American Type Culture Collection)收集了絕大多數(shù)細(xì)胞的詳細(xì)資料。打開ATCC網(wǎng)頁(yè)的Cells and hybridomas鏈接,輸入細(xì)胞名稱就可以搜索ATCC的細(xì)胞數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)中有每一種細(xì)胞的詳細(xì)描述,包括細(xì)胞的來源,培養(yǎng)和凍存條件,以及相關(guān)文獻(xiàn)等資料。
二、液體培養(yǎng)基可以放-20℃保存嗎?
不可以!因?yàn)樵?20℃下,培養(yǎng)基中的鹽容易析出,培養(yǎng)基融化后,有的鹽可能無法重新溶解,從而導(dǎo)致培養(yǎng)基滲透壓降低,培養(yǎng)細(xì)胞時(shí),細(xì)胞容易破裂而死亡, 在-20℃下培養(yǎng)基中某些成分可能會(huì)被破壞,特別是完全培養(yǎng)基中的因子不可反復(fù)凍融,其活力會(huì)大大降低甚至失活。
三、新配制的液體培養(yǎng)基能保存多久?
我們建議將新配制的培養(yǎng)基放置于4℃,避光保存盡量在一周內(nèi)使用完畢。培養(yǎng)基越新鮮越好。
四、培養(yǎng)基中添加了血清和抗生素后,可長(zhǎng)期保存嗎?
一旦您在新鮮培養(yǎng)基中添加了血清和抗生素時(shí),您應(yīng)該在兩到三周內(nèi)使用它。因?yàn)橐恍┛股睾脱逯械幕境煞衷诮鈨龊缶烷_始降解。
五、培養(yǎng)基中是否須添加抗生素?
除了特殊篩選系統(tǒng)外,一般正常培養(yǎng)狀態(tài)下,培養(yǎng)基中不應(yīng)添加任何抗生素。
為防止細(xì)菌、真菌污染,可以加入青霉素-鏈霉素雙抗溶液,其培養(yǎng)基中的終濃度為青霉素100U/ml,鏈霉素為100ug/ml。
產(chǎn)品:CSP006
六、為何培養(yǎng)基保存于4℃冰箱中,顏色會(huì)偏暗紅色,且pH值越來越偏堿性?
培養(yǎng)基保存于4℃冰箱中, 培養(yǎng)基內(nèi)之CO2 會(huì)逐漸溢出,造成培養(yǎng)基越來越偏堿性。而培養(yǎng)基中之酸堿指示劑(通常為phenol red) 的顏色也會(huì)隨堿性增加而更偏暗紅。培養(yǎng)基偏堿的結(jié)果, 將造成細(xì)胞生長(zhǎng)停滯或死亡。若培養(yǎng)基偏堿時(shí), 可以通入無菌過濾之CO2, 以調(diào)整pH 值。如下圖所示:

Fig1。通過酚紅監(jiān)測(cè)細(xì)胞培養(yǎng)物中的 pH 值變化。酚紅(酚磺酞)是一種三苯基甲烷染料,用于細(xì)胞培養(yǎng)以監(jiān)測(cè) pH 值變化。隨著 pH 值的增加,它的顏色逐漸從黃色過渡到紅色和紫紅色。
參考文獻(xiàn):A Beginner's Guide to Cell Culture: Practical Advice for Preventing Needless Problems
七、培養(yǎng)液pH是怎樣影響細(xì)胞生長(zhǎng)的?
由于大多數(shù)細(xì)胞適宜PH值為7.2-7.4,偏離此范圍對(duì)細(xì)胞將產(chǎn)生有害的影響。各種細(xì)胞對(duì)PH值要求也不完全相同,原代細(xì)胞培養(yǎng)一般對(duì)PH值變動(dòng)耐受差,無限細(xì)胞系耐受力強(qiáng)。 但總體來說,細(xì)胞耐酸性比耐堿性強(qiáng)一些,偏酸環(huán)境中更有利于細(xì)胞的生長(zhǎng)。因此,配制培養(yǎng)用液時(shí)可把液體的PH值稍微調(diào)的偏酸一些。液體在經(jīng)過0.1um或0.2um濾膜過濾時(shí),PH值會(huì)向上浮動(dòng)0.2左右。以下培養(yǎng)基顏色隨PH變化而變化的圖(圖片來源于網(wǎng)絡(luò)):


八、為什么有客戶要求培養(yǎng)基中不含酚紅?
研究表明,酚紅可以模擬固醇類激素的作用(特別是雌激素)。為避免固醇類反應(yīng),細(xì)胞培養(yǎng),尤其是哺乳類細(xì)胞時(shí),用不加酚紅的培養(yǎng)基。由于酚紅干擾檢測(cè),一些研究人員在做流式細(xì)胞檢測(cè)時(shí),不使用加酚紅的培養(yǎng)基。
九、培養(yǎng)基顏色變化的原因?
9.1 培養(yǎng)基顏色變紅,培養(yǎng)基保存于4℃冰箱中,培養(yǎng)基內(nèi)CO2 會(huì)逐漸溢出,造成培養(yǎng)基越來越偏堿性。而培養(yǎng)基中酸堿指示劑(通常為phenol red)的顏色也會(huì)隨堿性增加而更偏暗紅。培養(yǎng)基偏堿后再用于細(xì)胞培養(yǎng)將造成細(xì)胞生長(zhǎng)停滯或死亡。培養(yǎng)基偏堿時(shí),可以通入無菌過濾的CO2,以調(diào)整pH值。
9.2 培養(yǎng)基顏色變黃,細(xì)胞在生長(zhǎng)和代謝過程中會(huì)產(chǎn)生酸性物質(zhì),如乳酸,會(huì)導(dǎo)致培養(yǎng)基的pH值下降,從而使酚紅指示劑的顏色從紅色變?yōu)辄S色。這一現(xiàn)象通常發(fā)生在細(xì)胞生長(zhǎng)過度、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被大量消耗、代謝廢物積累的情況下。因此,當(dāng)觀察到培養(yǎng)基顏色變黃時(shí),可能意味著細(xì)胞已經(jīng)接近或達(dá)到了其生長(zhǎng)周期的末期,需要及時(shí)換液或傳代維持細(xì)胞的正常生長(zhǎng)。

Fig3.圖片來源于中喬新舟實(shí)驗(yàn)室拍攝
左圖:黃色是培養(yǎng)基終止?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)消耗殆盡的情況;有圖:橘黃色是沒完全消耗還有營(yíng)養(yǎng)的情況。
9.3 培養(yǎng)基顏色發(fā)黃且渾濁,污染的培養(yǎng)基通常會(huì)迅速變黃或變渾濁(細(xì)菌污染),這種污會(huì)影響細(xì)胞的正常生長(zhǎng),細(xì)胞狀態(tài)受損乃至漂浮死亡。
