影(ying)響(xiang)細(xi)胞培養的環(huan)境(jing)因素有(you)哪(na)些

細胞培養環(huan)境(jing)主要(yao)通(tong)過(guo)CO2培養箱、震蕩培(pei)養箱（即(ji)溫(wen)度、濕(shi)度、O 2和(he) CO 2張力(li)）和(he)基(ji)礎細胞培養基及(ji)其(qi)補(bu)充(chong)劑(ji)來實現。這不僅包(bao)括碳(tan)水化(hua)合物(wu)、維(wei)生素、氨基(ji)酸(suan)、礦(kuang)物(wu)質、生長(chang)因子、激素等(deng)營(ying)養素的(de)供應(ying)，還包(bao)括控制(zhi)培(pei)養物 pH 值(zhi)和(he)細(xi)胞滲透(tou)壓(ya)等(deng)理化(hua)特性(xing)的(de)成分。此外(wai)，固(gu)體(ti)或半固(gu)體(ti)生長(chang)基質和(he)細(xi)胞密(mi)度分別(bie)允許(xu)細(xi)胞-基質錨定和(he)細(xi)胞-細胞相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)，這進壹步控制(zhi)了(le)生理相(xiang)關(guan)微(wei)環(huan)境(jing)的模擬。

  為(wei)滿(man)足(zu)特(te)定細胞類型(xing)的(de)要(yao)求，市(shi)場(chang)上已(yi)有(you)多(duo)種(zhong)細(xi)胞培養基組合物(wu)，並(bing)且(qie)可(ke)以(yi)根據(ju)它(ta)們補(bu)充(chong)血(xue)清的水平(ping)進(jin)行(xing)分類。

    胎牛血清(qing) (FBS) 形式(shi)的血(xue)清(qing)通(tong)常(chang)會(hui)添加到已(yi)經含有基於氨基(ji)酸(suan)、維(wei)生素、碳(tan)源(yuan)（例(li)如(ru)葡(pu)萄糖(tang)）和(he)無(wu)機(ji)鹽的(de)標準配(pei)方(fang)的(de)基礎培養基中。血清為(wei)細(xi)胞提(ti)供生長(chang)因子和(he)激素，並(bing)充(chong)當(dang)脂質和(he)酶(mei)的(de)載體(ti)，以(yi)及微(wei)量(liang)營(ying)養素和(he)微(wei)量(liang)元素(su)的運(yun)輸(shu)。

    然而(er)，壹些實驗的目(mu)標是減(jian)少基礎培養基中動物源(yuan)性(xing)因(yin)子（如(ru)血清）的補(bu)充(chong)，因(yin)為它是壹種(zhong)不(bu)確定的成(cheng)分，批次(ci)之間可能會(hui)有很(hen)大差異(yi)。它(ta)也(ye)是(shi)壹種(zhong)昂貴的細胞培養產(chan)品(pin)，存在對細(xi)胞生長(chang)和(he)功(gong)能造成不良刺(ci)激或抑(yi)制(zhi)作(zuo)用(yong)的風險，如(ru)果血清來源(yuan)不(bu)可靠，可能會(hui)造成細胞汙(wu)染(ran)。

     減血清(qing)或無(wu)血(xue)清培養基依(yi)賴(lai)於用更(geng)明(ming)確的(de)成(cheng)分減少或代(dai)替(ti)血清(qing)的(de)配方(fang)。這通(tong)常(chang)會(hui)產(chan)生以(yi)生長(chang)和(he)下遊實驗應用(yong)具(ju)有(you)較高(gao)壹致性(xing)為(wei)特征的(de)細胞培養物。補(bu)充(chong)劑(ji)的濃度也(ye)可(ke)以(yi)根據(ju)細(xi)胞類型(xing)的(de)具(ju)體(ti)需要(yao)進行(xing)調(tiao)整(zheng)。這通(tong)常(chang)會(hui)產(chan)生以(yi)生長(chang)和(he)下遊實驗應用(yong)具(ju)有(you)更高壹致性(xing)為(wei)特征的(de)細胞培養物。補(bu)充(chong)劑(ji)的濃度也(ye)可(ke)以(yi)根據(ju)細(xi)胞類型(xing)的(de)具(ju)體(ti)需要(yao)進行(xing)調(tiao)整(zheng)。這通(tong)常(chang)會(hui)產(chan)生以(yi)生長(chang)和(he)下遊實驗應用(yong)具(ju)有(you)更高壹致性(xing)為(wei)特征的(de)細胞培養物。補(bu)充(chong)劑(ji)的濃度也(ye)可(ke)以(yi)根據(ju)細(xi)胞類型(xing)的(de)具(ju)體(ti)需要(yao)進行(xing)調(tiao)整(zheng)。

溫(wen)度、pH、CO 2和(he) O 2水(shui)平(ping)

    細胞培養所需(xu)的溫(wen)度取(qu)決於物種(zhong)的(de)體(ti)溫和(he)分離培養細胞類型(xing)的(de)微(wei)環(huan)境(jing)。雖(sui)然大多(duo)數(shu)人類和(he)哺(bu)乳(ru)動物(wu)細胞系(xi)在(zai) 36–37°C 下孵育，但源(yuan)自(zi)冷血動(dong)物(wu)的細胞系(xi)可(ke)以(yi)在 15°C 至(zhi) 26°C 之間的更(geng)寬(kuan)溫(wen)度範(fan)圍(wei)內維(wei)持。大多(duo)數(shu)CO2培養箱、震蕩培(pei)養箱在(zai)實(shi)驗室培(pei)養的人類和(he)哺(bu)乳(ru)動物(wu)細胞系(xi)的(de) pH 值(zhi)應(ying)嚴格控制(zhi)並(bing)保持在(zai) 7.2–7.4 的(de)生理 pH 值(zhi)。相(xiang)反，壹些成纖(xian)維(wei)細胞系(xi)有(you)利於pH 7.4 和(he) 7.7 之間稍微(wei)偏(pian)堿性(xing)的(de)條件，而(er)轉(zhuan)化(hua)細胞系(xi)更(geng)喜(xi)歡(huan) pH 7.0 和(he) 7.4 之間的偏(pian)酸(suan)性(xing)環(huan)境(jing)。

    通(tong)過(guo)嚴格調節(jie)和(he)監(jian)測細(xi)胞培養環(huan)境(jing)溫度的(de)振蕩培養箱，可(ke)以(yi)實現細(xi)胞培養的恒定溫度。隨著(zhe)細胞的繁殖，它們的(de)生長(chang)需要(yao)在培(pei)養基中提(ti)供能量，例(li)如(ru)以(yi)葡(pu)萄糖(tang)的形式(shi)。代謝(xie)時(shi)，其(qi)副(fu)產(chan)物(wu)包(bao)括丙酮(tong)酸(suan)、乳(ru)酸(suan)和(he) CO 2。大規模細胞培養時可(ke)以(yi)使用乳(ru)酸(suan)檢測(ce)儀(yi)進(jin)行(xing)乳(ru)酸(suan)含量檢測。

由(you)於 pH 值(zhi)取(qu)決於 CO 2和(he) HCO 3 -（碳(tan)酸(suan)氫鹽(yan)）的平衡，因此向(xiang)細(xi)胞培養基中添加基於碳(tan)酸(suan)氫鹽(yan)的緩沖(chong)液(ye)也(ye)可(ke)以(yi)平衡 CO 2濃度。

      其(qi)他(ta) pH 緩沖(chong)液(ye)可(ke)以(yi)是有機(ji)性(xing)質的，包(bao)括 HEPES (10–25 mM) 或 3-(N-嗎(ma)啉代) 丙磺酸(suan) (MOPS) (20  mM)。

許(xu)多(duo)細(xi)胞培養基含有 pH 指示劑（例(li)如(ru)，酚紅），顯示酸(suan)性(xing)（黃色(se)）和(he)堿性(xing)（粉(fen)紅(hong)色(se)）條件之間的顏(yan)色(se)範(fan)圍(wei)。此外(wai)，大氣中CO 2濃度的(de)波(bo)動也(ye)可(ke)以(yi)改變pH水(shui)平(ping)。因此，細(xi)胞應在(zai)培(pei)養箱中培養，該培養箱還(hai)允許(xu)將(jiang) CO 2張力(li)調整至(zhi) 5–7%。為了(le)延遲(chi) pH 值(zhi)的(de)變(bian)化(hua)，可以(yi)用其他(ta)碳(tan)源(yuan)（例(li)如(ru) 半乳(ru)糖或(huo)果糖）代替葡(pu)萄糖(tang)。雖(sui)然這會(hui)減慢細(xi)胞生長(chang)的速(su)度，但也(ye)會(hui)減少乳(ru)酸(suan)等副(fu)產(chan)物(wu)的積累(lei)。

     對(dui)於在低(di)氧(yang)張力(li)（缺氧）下模擬病(bing)理(li)或生理條件的(de)特(te)定細胞培養物，建(jian)議(yi)使用可(ke)調節(jie)的(de) 1–21% 氧(yang)濃(nong)度與(yu)氮(dan)氣平(ping)衡的缺氧培養箱。

     蘇(su)州(zhou)阿爾法(fa)生物提(ti)供的(de)EKF-Biosen-葡(pu)萄糖(tang)乳(ru)酸(suan)分析(xi)儀(yi)、知(zhi)楚搖床、生物反(fan)應器(qi)、CO2培養箱、震蕩培(pei)養箱、恒溫(wen)恒濕(shi)培(pei)養箱、細(xi)胞培養搖瓶等(deng)廣(guang)泛用(yong)於細胞培養。