细胞培养基(cell culture medium)是人工模拟动物细胞的体内生长环境,维持体外细胞存活和增殖的营养物质基础,其主要功能是为细胞提供适宜的pH和渗透压,以及细胞本身不能合成的各种营养物质。是细胞培养中不可缺少的营养成分。
细胞培养基常见知识科普
1. 细胞培养基的配制和储存应该注意什么?
如果是实验室购买的商用化培养基,按照说明书保存方式储存即可。一般即用型的培养基保质期是3个月,开封后需尽快用完。如果是自行配制培养基,则需要先进行无菌检测(取少量培养基放入培养器皿内,于37℃培养箱中放置过夜)。建议一次性不要配制太多,一是量大易造成污染,二是长时间未使用营养成分易降解损失较大。
2. 培养基为什么最好保存在4℃冰箱,不能冷冻?
培养基中成分多达几十种有余,各个成分混合在一起形成一个适合细胞培养的渗透压。许多成分是需要通过加酸加碱促溶的,一旦把培养基放到-20℃冰箱冷冻后,再解冻,会有许多成分不能够溶解,从而导致渗透压改变,不适合细胞生长。另外一种原因是由于培养基中的缓冲成分与CO₂共同作用形成一个缓冲体系来调节pH,许多动物细胞培养都需要一个适宜的pH(7.2-7.4),一般不超过6.8-7.6为宜。培养基冷冻后,液体中的CO₂便会逸出,培养基中的CO₂减少,将会导致培养基pH升高。当然培养基也不能长时间放在常温,培养基中也有许多活性成分,常温下会加速成分的降解。
3. 为什么培养基变紫了?
有时候会发现培养基保存在4℃冰箱,颜色会偏紫,这也是由于CO₂逸出,解决办法是将培养基瓶盖拧松半圈放置于二氧化碳培养箱中,一段时间后,培养基pH将会恢复正常。
4. 为什么培养基变黄了?
(1)代谢:细胞生长旺盛
(2)污染:细菌大量繁殖,细胞大量死亡
(3)缓冲系统/CO₂过高
(4)血清用量大
细胞培养过程中,培养基中的糖类和氨基酸等有机物质会在培养过程中逐渐分解,产生一些氧化产物,这些氧化产物会与培养基中的无机盐、金属离子等发生反应,形成一些有色化合物,导致培养基的颜色变黄。另外由于细胞代谢产酸,培养了细胞后的培养基会从红变黄,如果培养基是橘黄色,则是细胞健康生长的颜色,无须担心,继续培养即可。若细胞状态良好,但换液后培养基颜色变黄快,则可能是因为细胞密度大或消耗过大,提示需要传代了。若细胞状态差,生长异常,培养基很快变黄,变浑浊,镜下观察有较多小颗粒物,则有可能是细菌污染。
5. 为什么有的要求培养基中不含酚红?
酚红常添加到培养基中,作为pH指示剂。对于大多数培养基(pH7.4),呈鲜红色。当培养基pH偏低时,培养基呈现黄色,当培养基pH偏低时,培养基呈现紫色。研究表明,酚红可以模拟固醇类激素的作用(特别是雌激素),因此在培养雌激素敏感细胞时,如乳腺组织,推荐使用不含酚红的培养基。一些研究人员在做流式细胞检测时,由于酚红的颜色会干扰检测,通常会使用不含有酚红的培养基。此外,在一些无血清制剂中时,酚红会破坏钠钾离子的稳定状态,也不推荐添加酚红。
6. 有无不受CO₂影响的培养基?
如果缓冲体系不是NaHCO3,而是其他体系如HEPES,就不受CO₂的影响。
7. 能否使用与原先培养条件不同的培养基?
不能突然改变细胞的培养环境,每株细胞有其适应的培养基,突然换成和原先培养条件不一样的培养基,会导致细胞活率降低,或者形态改变。例如下图,正常HT29生长状态呈岛状生长,用McCoy’s 5A完全培养基培养细胞呈岛状形态,慢慢堆叠生长;低密度时小块状或小球状形态。而用高糖DMEM培养细胞呈麦芒状,短梭形,成纤维样。除了HT29,231,468都有这样特性,不同基础培养基养出来细胞形态不一样。这可能是因为不同基础培养基令细胞代谢组产生变化,形态发生改变。
8. 如何正确选择培养基种类?
(1)首选建系所用的培养基,可以查阅文献,或在购买细胞株时咨询。
(2)权威网站查询:ATCC(American Type Culture Collection)
(3)培养基筛选:多种培养基培养目的细胞,根据生长状态,克隆形成率等指标判断。客观但繁琐。
(4)根据细胞株的特点、实验的需要来选择培养基。如进行细胞杂交、基因转移实验,可选择IMDM;DMEM-H,成脂;DMEM-L,成骨。
(5)全新的细胞要参考同胚层或者、同组织、同类型的细胞的条件。
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