理论教育 分子生物学技术:合成细胞培养基的发展与应用

分子生物学技术:合成细胞培养基的发展与应用

时间:2023-11-04 理论教育 版权反馈
【摘要】:合成培养基是根据天然培养基的成分,用化学物质模拟合成、人工设计、配制的培养基。目前合成培养基有10余种,有的培养基仍在不断进行改良。目前合成培养基已成为一种标准化的商品,从最初的基本培养基发展到无血清培养基、无蛋白培养基,并且还在不断发展。合成培养基的出现极大地促进了组织培养技术的普及发展。体外培养动物细胞时,几乎所有培养基或培养液中都以葡萄糖作为必含的能源物质。

分子生物学技术:合成细胞培养基的发展与应用

合成培养基是根据天然培养基的成分,用化学物质模拟合成、人工设计、配制的培养基。它有一定的配方,是一种理想的培养基。目前合成培养基有10余种,有的培养基仍在不断进行改良。目前合成培养基已成为一种标准化的商品,从最初的基本培养基发展到无血清培养基、无蛋白培养基,并且还在不断发展。合成培养基的出现极大地促进了组织培养技术的普及发展。

(一)基本组分

基本培养基包括四大类物质:无机盐、氨基酸、维生素碳水化合物

1.无机盐 CaCl2、KCl、MgSO4、NaCl、NaHCO3、NaH2PO4。对调节细胞渗透压、某些酶的活性及溶液的酸碱度都是必需的。

2.氨基酸 细胞用以合成蛋白质的必需原料,包括:缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、组氨酸、酪氨酸、精氨酸、胱氨酸(L型)。除此之外,还需要谷氨酰胺。值得注意的是:谷氨酰胺在溶液中很不稳定,故4℃下放置1周可分解50%,使用中最好单独配制,置-20℃冰箱中保存,用前加入培养液中。

3.维生素 在细胞中大多形成酶的辅基或辅酶,对细胞代谢有重大影响。脂溶性维生素(A、D、E、K)常从血清中得到补充。水溶性维生素包括生物素叶酸、烟酰胺、泛酸、吡哆醇、核黄素、硫胺素和B12。维生素C也是不可缺少的,对具有合成胶原能力的细胞更为重要。

4.碳水化合物 是细胞生命的能量来源,有的是合成蛋白质和核酸的成分。主要有葡萄糖、核糖、脱氧核糖和丙酮酸钠等。体外培养动物细胞时,几乎所有培养基或培养液中都以葡萄糖作为必含的能源物质。

5.葡萄糖和谷氨酰胺的合理使用 在目前常用的培养基中,葡萄糖和谷氨酰胺是体外培养动物细胞的主要能源,其能量代谢通路与体内完全不同,表现为葡萄糖主要经糖酵解途径为细胞提供能量,谷氨酰胺大部分通过不完全氧化途径,另一小部分通过完全氧化为细胞供能。因此,适当调整细胞内的代谢途径,使之能促进细胞的快速生长和产物合成,同时减少代谢抑制物的生成是行之有效的一种策略。

6.pH指示剂 培养基中一般还要加入酚红,当溶液呈酸性时pH小于6.8呈黄色;当溶液呈碱性时pH大于8.4呈红色。

7.在较为复杂的培养液中还包括核酸降解物(如嘌呤和嘧啶两类)以及氧化还原剂(如谷胱甘肽)等。有的培养液还直接采用了三磷酸腺苷和辅酶A。

(二)常用细胞培养基

1.MEM细胞培养基系列

2.DMEM细胞培养基系列

3.RPMI-1640细胞培养基系列

4.199细胞培养基系列

5.水解乳蛋白细胞培养基

6.欧氏平衡盐(www.daowen.com)

7.F-10,F-12细胞培养基系列

8.其他类型细胞培养基

(三)干粉培养基的配制

配制培养基要注意以下问题:

1.认真阅读说明书。说明书常注明干粉不包含的成分,常见的有NaHCO3、谷氨酰胺、丙酮酸钠、HEPES等。这些成分有些是必须添加的,如NaHCO3、谷氨酰胺,有些根据实验需要决定。

2.配制时要保证充分溶解,NaHCO3、谷氨酰胺等物质都要等培养基完全溶解之后才能添加。

3.配制所用的水应是三蒸水,离子浓度很低。

4.所用器皿应严格消毒。

5.配制好的培养基应马上过滤,无菌保存于4℃。

6.液体培养基主要是为了科研工作的方便而设计的培养基,它是一种灭菌后保证无菌的溶液,必要时可制成无内毒素等的溶液,可节省科研人员的工作量。

7.在一个尽可能接近总体积的容器中加入比预期培养基总体积少5%的双蒸水。

8.在室温(20℃到30℃)的水中加入干粉培养基,轻轻搅拌,不要加热。

9.水洗包装袋的内部,转移全部的痕量干粉到容器内。

10.加NaHCO3到培养基中。

11.用双蒸水稀释到想要的体积,搅拌溶解。注意不要过分搅拌。

12.通过缓慢搅拌加入1N NaOH或1N HCl调节pH值,由于pH值在过滤时会上升0.1到0.3,因而调节pH值使它比最终想要的pH值低0.2到0.3。培养基在过滤前要保持密封。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈