細(xi)胞(bao)培(pei)養(yang)幹(gan)貨(huo)-幹(gan)細(xi)胞(bao)培(pei)養(yang)基(ji)和(he)培(pei)養(yang)基(ji)添(tian)加(jia)劑(ji)

30 多年來(lai)，生物(wu)產業(ye)壹(yi)直在為(wei)許多細(xi)胞(bao)類型(xing)開(kai)發(fa)專(zhuan)門的細(xi)胞(bao)培(pei)養(yang)基(ji)，包(bao)括(kuo)原(yuan)代細(xi)胞(bao)和(he)幹(gan)細(xi)胞(bao)。細(xi)胞(bao)培(pei)養(yang)是(shi)生(sheng)命(ming)科學中常見和(he)復(fu)雜的(de)技(ji)術之(zhi)壹，培(pei)養(yang)基(ji)本(ben)身(shen)是維持(chi)培(pei)養(yang)中(zhong)健(jian)康、增殖(zhi)的(de)幹細(xi)胞(bao)的關(guan)鍵因(yin)素(su)。所(suo)有幹細(xi)胞(bao)培(pei)養(yang)基(ji)的(de)基(ji)本(ben)成(cheng)分主要(yao)包(bao)含(han)：基(ji)礎(chu)培(pei)養(yang)基(ji)、緩沖(chong)系(xi)統(tong)、谷氨酰(xian)胺、血(xue)清(qing)（或血(xue)清(qing)替代品）、特(te)定(ding)生長(chang)因(yin)子以(yi)及其(qi)他(ta)補(bu)充劑(ji)等(deng)。

壹(yi)、基(ji)礎培(pei)養(yang)基(ji)

經(jing)典(dian)基(ji)礎培(pei)養(yang)基(ji)（DMEM、MEM、RPMI 等(deng)）是(shi)化(hua)學成(cheng)分明確(que)的(de)配方(fang)，每種配方(fang)都是為(wei)支持(chi)特(te)定的(de)細(xi)胞(bao)系(xi)或培(pei)養(yang)條(tiao)件而(er)開(kai)發(fa)的(de)。

許(xu)多基礎培(pei)養(yang)基(ji)起(qi)初是使(shi)用(yong)小鼠成(cheng)纖維細(xi)胞(bao)、HeLa 或 CHO 細(xi)胞(bao)系(xi)開(kai)發(fa)的(de)，並(bing)且(qie)隨著(zhe)時(shi)間的推(tui)移進(jin)行(xing)修改(gai)已經建(jian)立了(le)適(shi)用(yong)於(yu)多種細(xi)胞(bao)類型(xing)的基(ji)礎(chu)培(pei)養(yang)基(ji)。DMEM/F12 是(shi)壹(yi)種(zhong)使(shi)用(yong)較為(wei)廣泛(fan)的幹(gan)細(xi)胞(bao)基礎(chu)培(pei)養(yang)基(ji)，它(ta)實(shi)質(zhi)是由(Ham's F12培(pei)養(yang)基(ji) 和(he)DMEM培(pei)養(yang)基(ji)的(de) 1:1 混(hun)合(he)物(wu). 

常見的(de)幾種基(ji)礎培(pei)養(yang)基(ji)：

RPMI培(pei)養(yang)基(ji)：由洛(luo)斯(si)維·帕(pa)克(ke)紀念(nian)研究(jiu)所(suo)研發

BME培(pei)養(yang)基(ji) ：屬(shu)於 Eagle 的(de)基(ji)礎(chu)培(pei)養(yang)基(ji)

MEM培(pei)養(yang)基(ji) ：屬(shu)於改(gai)良的(de) Eagle 培(pei)養(yang)基(ji)

DMEM培(pei)養(yang)基(ji)：Dulbecco 改(gai)良型(xing)培(pei)養(yang)基(ji)

二(er)、緩沖(chong)液

幹(gan)細(xi)胞(bao)培(pei)養(yang)基(ji)在滿足培(pei)養(yang)細(xi)胞(bao)的營(ying)養需(xu)求(qiu)之(zhi)外(wai)，還要註(zhu)意細(xi)胞(bao)的培(pei)養(yang)條(tiao)件。多數哺(bu)乳動物(wu)細(xi)胞(bao)生長(chang)的PH值(zhi)為(wei)：在7.4 的左右，所以(yi)，維持(chi)相對穩(wen)定(ding)的(de)PH環境也(ye)很(hen)重(zhong)要。細(xi)胞(bao)培(pei)養(yang)時(shi)由於(yu)加(jia)入了二(er)氧(yang)化(hua)碳，此時會(hui)產生(sheng)HCO3-從而(er)降低培(pei)養(yang)基(ji)中(zhong)的(de)pH值(zhi)。

三(san)、碳酸氫(qing)鈉

為(wei)了穩(wen)定(ding) CO 2培(pei)養(yang)箱內(nei) pH 值(zhi)的變(bian)化(hua)，碳酸氫(qing)鈉(NaHCO 3 ) 是壹(yi)種(zhong)無(wu)毒(du)的(de)天(tian)然緩沖(chong)液，通(tong)常包(bao)含(han)在幹細(xi)胞(bao)培(pei)養(yang)基(ji)中(zhong)。作(zuo)為(wei)壹般經驗(yan)法則，當在 5% CO 2培(pei)養(yang)箱中培(pei)養(yang)時(shi)，需(xu)要(yao)1.5 g/L 的(de) NaHCO 3以(yi)將培(pei)養(yang)基(ji)的(de) pH 值(zhi)保持在 7.4。 

H 2 O + CO 2    ↔ H 2 CO 3      ↔ H + + HCO 3 ¯

NaHCO 3    ↔ Na + + HCO 3 ¯

上面(mian)公式所表達的是：細(xi)胞(bao)培(pei)養(yang)基(ji)中(zhong)的(de)CO 2產生(sheng)酸(suan)性(xing)條(tiao)件。碳酸氫(qing)鈉緩沖(chong)該反(fan)應(ying)。

四(si)、肝素(su)

HEPES是(shi)壹(yi)種兩性離(li)子有機緩沖(chong)液，它(ta)的主要(yao)作(zuo)用也(ye)是(shi)為(wei)了維持(chi)培(pei)養(yang)基(ji)的(de) pH 值(zhi)。如(ru)果您所(suo)培(pei)養(yang)的(de)細(xi)胞(bao)對PH環境較為(wei)敏感(gan)時(shi)，建(jian)議(yi)添(tian)加(jia)HEPES，這(zhe)樣(yang)不僅可(ke)以(yi)增加(jia)緩沖(chong)能(neng)力(li)還(hai)能(neng)夠(gou)將(jiang) pH 值(zhi)穩(wen)定(ding)在 7.2 至 7.6 範圍(wei)內(nei)。

五、酚紅(hong)

除(chu)了二氧化(hua)碳水平(ping)以(yi)外，細(xi)胞(bao)的代謝產物(wu)、培(pei)養(yang)基(ji)添(tian)加(jia)劑(ji)或其(qi)他(ta)因(yin)素(su)同(tong)樣(yang)會影(ying)響到幹(gan)細(xi)胞(bao)培(pei)養(yang)基(ji)的(de) pH 值(zhi)。所以(yi)，在培(pei)養(yang)基(ji)和(he)幹(gan)細(xi)胞(bao)培(pei)養(yang)基(ji)中(zhong)也(ye)常(chang)常(chang)會(hui)添(tian)加(jia)酚紅(hong)作(zuo)為(wei)視覺(jiao) pH 指(zhi)示(shi)劑(ji)，在 pH 值(zhi)為(wei) 7.4 左右時，含(han)有酚紅(hong)的(de)培(pei)養(yang)基(ji)會(hui)呈(cheng)現紅(hong)色(se)，並(bing)且(qie)會隨(sui)著(zhe) pH 值(zhi)的波動從亮(liang)黃(huang)色(se)到深紫(zi)色不等。如(ru)果您的(de)細(xi)胞(bao)對雌激(ji)素(su)比(bi)較敏感(gan)，請選擇(ze)不含(han)酚紅(hong)的(de)培(pei)養(yang)基(ji)，因(yin)為(wei)這種化(hua)合(he)物(wu)會模(mo)仿某(mou)些(xie)類固(gu)醇(chun)激(ji)素(su)的(de)作(zuo)用。

六、酸(suan)堿度(du)

    圖為(wei)不同(tong)PH值(zhi)下培(pei)養(yang)基(ji)中(zhong)酚紅(hong)的(de)視覺(jiao)展示(shi)效(xiao)果。

七、谷氨酰(xian)胺

細(xi)胞(bao)所需(xu)要(yao)的(de)營(ying)養物(wu)質還(hai)包(bao)括(kuo)：必需(xu)氨(an)基(ji)酸(suan)和(he)維生(sheng)素(su)。其(qi)中(zhong)L-谷氨酰(xian)胺是(shi)多數細(xi)胞(bao)培(pei)養(yang)基(ji)所(suo)需(xu)要(yao)的(de)壹(yi)種添(tian)加(jia)劑(ji)，它(ta)的主要(yao)作(zuo)用是促(cu)進(jin)氮(dan)的(de)儲(chu)存與向培(pei)養(yang)細(xi)胞(bao)的轉(zhuan)移。還(hai)有谷氨酰(xian)胺也(ye)常(chang)常(chang)會(hui)添(tian)加(jia)在幹細(xi)胞(bao)培(pei)養(yang)基(ji)中(zhong)，主要(yao)作(zuo)用是在高(gao)能(neng)量(liang)需(xu)求(qiu)時(shi)作(zuo)為(wei)能(neng)量(liang)來(lai)源使(shi)用(yong)。所以(yi)，壹般(ban)適(shi)用(yong)於(yu)增(zeng)殖(zhi)迅(xun)速的細(xi)胞(bao)類型(xing)或在低氧(yang)、低代謝條件下(xia)培(pei)養(yang)的(de)細(xi)胞(bao)。

然而(er)，在培(pei)養(yang)基(ji)介(jie)質(zhi)中(zhong)時，遊離 L-谷氨酰(xian)胺比(bi)較不穩(wen)定(ding)。比(bi)如(ru)：在環境溫度(du)大(da)於 4°C 時，細(xi)胞(bao)培(pei)養(yang)基(ji)中(zhong)的(de) L-谷氨酰(xian)胺會(hui)經過非酶(mei)促(cu)反(fan)應(ying)降解(jie)為(wei)NH3-和(he)焦谷氨酸。所(suo)以(yi)，壹般(ban)情況(kuang)下(xia)， L-谷氨酰(xian)胺必須在 -20°C 的低溫(wen)條(tiao)件下(xia)冷(leng)凍(dong)保存。

八(ba)、 L-丙(bing)氨(an)酰(xian)/L-谷氨酰(xian)胺

L-丙(bing)氨(an)酰(xian)和(he)L-谷氨酰(xian)胺也(ye)是(shi)常(chang)添(tian)加(jia)在幹細(xi)胞(bao)培(pei)養(yang)基(ji)中(zhong)的(de)物(wu)質，起(qi)主要(yao)作(zuo)用是：谷氨酰(xian)胺的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)降低谷氨酰(xian)胺的(de)分解(jie)速(su)度(du)。例(li)如(ru)， L-丙(bing)氨(an)酰(xian)-L-谷氨酰(xian)胺是(shi)壹種(zhong)二肽(tai)，即使(shi)在 37°C 下也(ye)能(neng)在細(xi)胞(bao)培(pei)養(yang)基(ji)中(zhong)長(chang)期(qi)穩(wen)定(ding)。用(yong) L-丙(bing)氨(an)酰(xian)-L-谷氨酰(xian)胺補(bu)充幹(gan)細(xi)胞(bao)培(pei)養(yang)基(ji)可(ke)以(yi)延(yan)長(chang)培(pei)養(yang)基(ji)在 4°C 下的保質期(qi)，並(bing)大(da)大(da)減(jian)少與谷氨酰(xian)胺分解(jie)成(cheng)氨(an)廢物(wu)相關(guan)的(de)問(wen)題(ti)。

九、生長因(yin)子和(he)培(pei)養(yang)基(ji)添(tian)加(jia)劑(ji)

1.生(sheng)長因(yin)子

生長(chang)因(yin)子、細(xi)胞(bao)因(yin)子和(he)趨化(hua)因(yin)子是細(xi)胞(bao)的化(hua)學信(xin)使(shi)。每(mei)種幹(gan)細(xi)胞(bao)類型(xing)都需(xu)要(yao)補(bu)充特(te)定(ding)生(sheng)長(chang)因(yin)子的培(pei)養(yang)基(ji)，以(yi)維持(chi)或指(zhi)導(dao)培(pei)養(yang)物(wu)的健(jian)康、增殖(zhi)和(he)分化(hua)。例(li)如(ru)，在人(ren)胚(pei)胎幹(gan)細(xi)胞(bao) ES 和(he)誘(you)導多能(neng)幹(gan)細(xi)胞(bao) iPS 細(xi)胞(bao)培(pei)養(yang)基(ji)中(zhong)通(tong)常(chang)會添(tian)加(jia)bFGF生(sheng)長(chang)因(yin)子。幹細(xi)胞(bao)培(pei)養(yang)基(ji)中(zhong)使(shi)用(yong)的生(sheng)長因(yin)子的質(zhi)量(liang)會(hui)對培(pei)養(yang)產生(sheng)深遠(yuan)影(ying)響。比(bi)如(ru)：使(shi)用(yong)高(gao)生(sheng)物(wu)活(huo)性、高(gao)純(chun)度(du)的(de)蛋(dan)白(bai)質折(zhe)疊(die)及生(sheng)長(chang)因(yin)子可(ke)以(yi)獲得(de)較好的蛋(dan)白(bai)重組(zu)效(xiao)果。雖然生(sheng)長因(yin)子和(he)細(xi)胞(bao)因(yin)子在處於凍(dong)幹狀態(tai)時(shi)性能(neng)穩(wen)定(ding)，但(dan)當他(ta)們添(tian)加(jia)到培(pei)養(yang)基(ji)中(zhong)時(shi)它(ta)的保質期(qi)就會(hui)變(bian)得(de)很(hen)短(duan)。為(wei)避免(mian)成(cheng)分降解(jie)，壹(yi)般(ban)會在使(shi)用(yong)前將(jiang)它(ta)們添(tian)加(jia)到培(pei)養(yang)基(ji)中(zhong)。

2.氨(an)基(ji)酸

細(xi)胞(bao)培(pei)養(yang)基(ji)中(zhong)還(hai)經(jing)常添(tian)加(jia)非(fei)必需(xu)氨(an)基(ji)酸(suan) (NEAA)來(lai)刺激(ji)細(xi)胞(bao)的增(zeng)殖(zhi)並(bing)延(yan)長(chang)細(xi)胞(bao)的活(huo)力。雖然細(xi)胞(bao)也(ye)可(ke)以(yi)自然(ran)合(he)成(cheng) NEAA，但(dan)在培(pei)養(yang)基(ji)中(zhong)補(bu)充非(fei)必需(xu)氨(an)基(ji)酸(suan)可(ke)以(yi)減(jian)少低水平(ping)氨(an)基酸(suan)水平(ping)所(suo)帶來(lai)的的副(fu)作(zuo)用。

3.抗(kang)生素(su)

實(shi)驗(yan)室經(jing)常使(shi)用(yong)補(bu)充抗(kang)生素(su)來(lai)控制(zhi)在營養豐(feng)富的(de)細(xi)胞(bao)培(pei)養(yang)環境中可(ke)能(neng)出(chu)現(xian)的(de)細(xi)菌汙(wu)染物(wu)的生(sheng)長。除(chu)了(le)原(yuan)代細(xi)胞(bao)分離(li)以(yi)外，不建(jian)議(yi)在幹細(xi)胞(bao)培(pei)養(yang)中(zhong)使(shi)用(yong)抗(kang)生素(su)，因(yin)為(wei)常規(gui)的(de)抗(kang)生素(su)雖然可(ke)以(yi)防(fang)止(zhi)汙(wu)染發(fa)生，但(dan)是容(rong)易導致(zhi)耐(nai)藥(yao)菌株(zhu)的(de)出(chu)現(xian)，甚(shen)至會幹(gan)擾到細(xi)胞(bao)的正(zheng)常代謝。

十(shi)、血清(qing)以(yi)及血(xue)清(qing)替代品

1.血(xue)清(qing)

多數哺(bu)乳動物(wu)細(xi)胞(bao)培(pei)養(yang)需(xu)要(yao)在培(pei)養(yang)基(ji)中(zhong)添(tian)加(jia)血(xue)清(qing)。用於(yu)細(xi)胞(bao)培(pei)養(yang)的(de)血(xue)清(qing)包(bao)含(han)蛋(dan)白(bai)質、肽(tai)、生(sheng)長因(yin)子、氨基(ji)酸(suan)、脂(zhi)質、碳水化(hua)合(he)物(wu)、激(ji)素(su)、維生(sheng)素(su)等(deng)多種細(xi)胞(bao)所需(xu)的(de)營(ying)養(yang)成(cheng)分。幹(gan)細(xi)胞(bao)培(pei)養(yang)基(ji)的(de)胎(tai)牛血(xue)清(qing) (FBS)添(tian)加(jia)含(han)量(liang)通(tong)常含(han)在 10% 至 20% 之間。

2.無(wu)血清(qing)培(pei)養(yang)基(ji)

無(wu)血清(qing) (SF) 培(pei)養(yang)基(ji)允許研究(jiu)人(ren)員(yuan)在無(wu)血清(qing)的情況(kuang)下(xia)培(pei)養(yang)幹(gan)細(xi)胞(bao)。無(wu)血清(qing)幹細(xi)胞(bao)培(pei)養(yang)基(ji)的(de)主要(yao)優(you)點是從更(geng)純的培(pei)養(yang)基(ji)配方(fang)中獲得(de)壹(yi)致(zhi)且(qie)可(ke)重(zhong)復(fu)的實(shi)驗(yan)結(jie)果。壹般(ban)來(lai)說，無(wu)血清(qing)培(pei)養(yang)基(ji)被(bei)認(ren)為(wei)是成(cheng)分確(que)定(ding)的培(pei)養(yang)基(ji)，含(han)有白(bai)蛋(dan)白(bai)、胰島素(su)、硒(xi)和(he)轉(zhuan)鐵(tie)蛋(dan)白(bai)來(lai)代替 FBS。然(ran)而(er)，成(cheng)分確(que)定(ding)的無(wu)血清(qing)培(pei)養(yang)基(ji)可(ke)包(bao)括(kuo)血清(qing)來(lai)源的蛋(dan)白(bai)質，例(li)如(ru)人(ren)血(xue)清(qing)白(bai)蛋(dan)白(bai) (HSA)。

重要(yao)的(de)是要知(zhi)道(dao)，幹細(xi)胞(bao)在無(wu)血清(qing)環境中培(pei)養(yang)時(shi)會(hui)更(geng)加敏感(gan)。這(zhe)在形態(tai)學(xue)、細(xi)胞(bao)密(mi)度(du)、增(zeng)殖(zhi)率(lv)以(yi)及對機械(xie)和(he)化(hua)學應(ying)力(li)（包(bao)括(kuo)解離(li)酶(mei)和(he)抗(kang)生素(su)）的(de)敏感(gan)性(xing)方(fang)面(mian)尤其(qi)明顯(xian)。例(li)如(ru)，如(ru)果在無(wu)血清(qing)培(pei)養(yang)基(ji)中(zhong)使(shi)用(yong)抗(kang)生素(su)，通(tong)常(chang)最好使(shi)用(yong)終(zhong)濃(nong)度(du)為(wei)通常用於(yu)含(han)血(xue)清(qing)培(pei)養(yang)基(ji)的(de)1/5至 1/10 。

對於實驗(yan)要求(qiu)不高(gao)的(de)用(yong)戶(hu)或者(zhe)想節約成(cheng)本(ben)可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)幹粉培(pei)養(yang)基(ji)自(zi)行(xing)配制(zhi)，但(dan)多數情況(kuang)下(xia)都會選擇(ze)配置好的培(pei)養(yang)基(ji)或幹(gan)細(xi)胞(bao)培(pei)養(yang)基(ji)，這(zhe)樣(yang)開(kai)瓶(ping)後(hou)就能(neng)直接使(shi)用(yong)了。不僅可(ke)以(yi)節約時(shi)間，還省(sheng)去了配制(zhi)時(shi)的(de)繁(fan)瑣(suo)環節。

 蘇州(zhou)阿(e)爾法生(sheng)物(wu)實驗(yan)器(qi)材有限(xian)公司(si) 除了供(gong)應(ying)MEM培(pei)養(yang)基(ji)、DMEM、F12培(pei)養(yang)基(ji)、RPMI培(pei)養(yang)基(ji)等(deng)基(ji)礎(chu)培(pei)養(yang)基(ji)外(wai)，還(hai)提(ti)供(gong)細(xi)胞(bao)專(zhuan)用培(pei)養(yang)基(ji)、無(wu)血清(qing)培(pei)養(yang)基(ji)、低血(xue)清(qing)培(pei)養(yang)基(ji)、 幹(gan)細(xi)胞(bao)培(pei)養(yang)基(ji) 、胎(tai)牛血(xue)清(qing)、雞血(xue)清(qing)等細(xi)胞(bao)培(pei)養(yang)試(shi)劑(ji)以(yi)及實(shi)驗(yan)耗(hao)材和(he)實(shi)驗(yan)室儀(yi)器(qi)。