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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）的應用最廣泛。大部分科研實驗在培養(yǎng)細胞時，都會使用胎牛血清來培養(yǎng)細胞，胎牛血清對于要求較高的細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，從凝結的牛血液中提取的液體。
血清是氨基酸、蛋白質、維生素、碳水化合物、脂質、激素、生長因子、無機鹽、微量元素和其他化合物的重要來源。它可以促進細胞的繁殖，是細胞生長培養(yǎng)基的補充，還能提高培養(yǎng)基的pH緩沖能力，并且有助于抵抗溶液當中細胞的物理損傷。通常，會在培養(yǎng)基中添加5~15%的血清。時至今日，胎牛血清依然是今天流行和廣泛適用的細胞培養(yǎng)添加物。對血清成分解析也一直是培養(yǎng)基設計和改進的思路源泉。
挑選血清進行血清測試時，一般有四個參數：細胞的接種率、細胞的生長曲線、細胞培養(yǎng)特征的保留以及血清的無菌程度。
毋庸置疑，血清可以說是細胞培養(yǎng)基中最常見的補充劑，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影響細胞培養(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、動物的年齡差別及血清的儲存條件等。此外，也與取血動物的來源關系密切，不同種的動物、不同的牧場、不同的氣候條件以及其他的環(huán)境因素都會不同程度影響血清的質量。而血清的標準化是很難做到的，因為同一批次的血清一般只能在-20℃的保存條件下儲存半年至一年。


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)基應運而生。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。與傳統的培養(yǎng)基相比較，無血清培養(yǎng)基是不含動物血清或其他生物提取液，但仍可以維持細胞在體外較長時間生長、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清楚，制備過程簡單，在現代生物技術學領域得到廣泛應用。無血清培養(yǎng)技術也是闡明細胞生長、增殖、分化及基因表達調控的基礎研究問題的有力工具。
盡管現在大多數細胞系扔需要使用含血清的培養(yǎng)基進行培養(yǎng)，但用無血清培養(yǎng)基培養(yǎng)細胞常常也是可行的。對于無血清培養(yǎng)基的需求主要來源于幾個方面：
1. 各實驗室之間需要標準化的培養(yǎng)基。
2. 為特定的細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)可以分為兩個研究方向推進：一條路線是尋找能替代血清支持細胞在體外擴增的營養(yǎng)成分；另一條路線則更加重視優(yōu)化配方中營養(yǎng)物成分和濃度實現細胞的高密度培養(yǎng)。

分類
當前應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胞培養(yǎng)基，如牛血清白蛋白、轉鐵蛋白、胰島素等，以及從血清中提取的去除蛋白質的混合脂類以及水解蛋白等。其特點是培養(yǎng)基中的蛋白含量較高，添加物質的化學成分不明確，其中含有大量的動物來源蛋白。
2. 無動物來源培養(yǎng)基：許多商業(yè)公司開發(fā)的無動物來源培養(yǎng)基是基于生產重組藥物的安全考慮，培養(yǎng)基中的添加組分無動物來源，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胞生長及增殖的需要。
3. 無動物蛋白培養(yǎng)基：培養(yǎng)基完全不用動物來源的蛋白，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)基組分相對穩(wěn)定，但必須添加類固醇激素和脂類前體，并且對培養(yǎng)的細胞是高度特異性的。
4. 化學組分限定培養(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物來源的蛋白水解物、蛋白都是成分明確的組分。其特點是培養(yǎng)基的性質確定，培養(yǎng)基配置也比較方便。

優(yōu)缺點
無血清培養(yǎng)基的優(yōu)點：
1. 可避免血清批次間的質量變動，提高細胞培養(yǎng)和實驗結果的重復性。
2. 避免血清對細胞的毒性作用和血清源性污染。
3. 避免血清組分對實驗研究的影響。
4. 有利于體外培養(yǎng)細胞的分化。
5. 可提高產品的表達水平并使細胞產品易于純化。
6. 組分穩(wěn)定，可大量生產。
7. 不含有絲分裂原抑制劑，可以促進細胞增殖。
無血清培養(yǎng)基的缺點：
1. 每一種類型的細胞都需要不同的配方，針對性很強，一種無血清培養(yǎng)基僅適合某一類細胞的培養(yǎng)。
2. 成本較高。
3. 而且在去除血清的同時，也去除了一些血清蛋白具有的保護、解毒作用，因此對試劑、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)基中細胞生長緩慢。

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

除生產生物制品外，無血清培養(yǎng)基也被廣泛應用于細胞生物學、藥理學、腫瘤學領域：
1. 無血清培養(yǎng)基其組成可以是完全確知的化學物質，因而可根據研究的需要增減具有重要生物活性物質的種類和數量。這就為研究細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胞相互作用的研究。
3. 用于從多種細胞混雜的培養(yǎng)中選擇目的細胞，通過對無血清培養(yǎng)中的某些成分的取舍，可抑制原代組織培養(yǎng)物中非目的細胞的過度生長，達到選擇目的細胞的目的。
4. 用于研究致癌因子對細胞的影響、腫瘤細胞對可能觸發(fā)正常細胞終末分化的外周信號的反應能力，或用于研究正常細胞與腫瘤細胞的生長和移行與基底膜信號的關系等。
5. 無血清培養(yǎng)基還廣泛應用于干細胞和免疫細胞的研究和臨床治療中。且在此領域對無血清培養(yǎng)基的需求量最大而且最迫切。