细胞培养中的不同培养基区别和合适的培养基选择

早期细胞培养曾主要采用天然培养基,即一些组织提取物或体液,因为这些来源自体内,其各种参数与体内环境相似。例如,美国科学家Ross Granville Harrison曾利用悬滴法,将青蛙胚胎的神经细胞悬置在青蛙淋巴液中,以完成短期培养和观察。

但显然这样的培养基批量制备的难度大,且无法做到批次稳定,随着细胞培养研究进入第二个历史阶段,一批可在体外增殖的细胞系被建立起来后,质量更稳定、生产效率更高的培养基需求就越来越高了。

此时,就出现了化学成分明确的培养基,例如MEM,一种由细胞生长所需要的最基础必须的、稳定的数种化学成分按照一定比例配制而成,再在使用前,往里面添加一些不稳定其他必要成分,例如血清、特定的氨基酸等,以此来支持细胞生长和增殖。

而随着细胞培养技术的成熟,对其研究的要求越来越高,越来越多种类的培养基相继问世,甚至有不少培养基就是为了培养某种特定细胞而设计的。这些培养基的最终演化方向就是要尽可能的高度集成化,尽可能降低那些不可控因素,例如血清。

工业化的细胞生产中,就常用到无血清培养基,因为血清本身来自动物,而动物血清的批次差异是必然存在的,这对那些需要高度稳定的工业化生产来说是不可控的质量风险。

目前,商品化的培养基有很多种,其成分配方也是公开且标准化的,这些培养基又以DMEM、MEM和RPMI1640的应用最为广泛。

MEM,也叫低限量必须培养基,是从基础培养基BME发展而来的,它仅仅含有必须氨基酸、水溶性维生素、无机盐。

DMEM是一种改良型的BME培养基,其氨基酸的浓度是MEM的2倍,维生素浓度是MEM的4倍,用于缓冲pH的盐离子例如碳酸氢根离子的浓度也更多,DMEM最初设计初衷是为了小鼠成纤维细胞的培养。

RPMI1640是为淋巴样细胞的培养而设计的,其成分里缺乏钙离子,当然,拿RPMI1640培养贴壁细胞也不是不行,只是其更适合悬浮生长的细胞。

F12培养基的营养成分种类比DMEM要多,但其营养成分的浓度比较低,适合克隆化的培养,DMEM则比较适合高细胞密度、大量增殖细胞的培养需求。

M199培养基则是一种含有丰富、全面维生素的改良型培养基,除了水溶性维生素外,也同时包括了所有的脂溶性维生素。

在培养细胞时,我们无需刻意记住或背诵培养基的特点,只需对其有一个大致了解即可。如果你正在培养细胞系,通常可以延续前人或前辈使用的培养条件;而购买商业化细胞时,则需按照企业提供的培养条件进行培养即可。因此,不必过分担心培养基的细节,因为建立在过去经验或厂家建议上的培养方法通常是行之有效的。

下面提供一份不同细胞的建议培养基和血清列表。资料来自科学出版社的动物细胞培养

选择合适的培养基
细胞或细胞系 培养基 血清
3T3细胞 MEM, DMEM CS
鸡胚成纤维细胞 Eagle's MEM CS
中国仓鼠卵巢细胞(CHO) Eagle's MEM, Ham's F12 CS
软骨细胞 Ham's F12 FB
连续细胞系 Eagle's MEM,DMEM CS
内皮细胞 DMEM, M199, MEM CS
成纤维细胞 Eagles MEM CS
神经胶质细胞 MEM, DMEM/F12 FB
神经胶质瘤 MEM, DMEM/F12 FB
HeLa细胞 Eagle's MEM CS
造 血细胞 RPMI1640, a-MEM FB
人二倍体成纤维细胞 Eagle's MEM CS
人白血病细胞 RPMI1640 FB
人肿瘤细胞 DMEM/F12, L15,RPMI1640 FB
角质形成细胞 MEM FB
L细胞(L929,LS) Eagle's MEM CS
成 淋巴细胞系(人) RPMI1640 FB
乳腺上皮细胞 DMEM/F12, RPMI1640 FB
MDCK狗肾上皮细胞 DMEM, DMEM/F12 FB
黑素细胞 M199 FB
黑色素瘤 DMEM, MEM, DMEM/F12 FB
小鼠胚胎成纤维细胞 Eagle's MEM CS
小鼠白血病细胞 Fisher's, RPMI1640 FB, HoS
小鼠红白血病细胞 DMEM/F12, RPMI1640 FB, HoS
小鼠骨髓瘤 DMEM, RPMI1640 FB
小鼠成神经细胞瘤 DMEM,
DMEM/F12
FB
神经元 DMEM FB
NRK大鼠肾成纤维细胞 MEM, DMEM CS
大鼠最小变异肝癌细胞(HTC,MDH) Swim's S77, DMEM/F12 FB
骨骼肌细胞 DMEM, F12 FB, HoS
叙利亚仓鼠卵巢细胞(如BHK21) MEM, GMEM, DMEM CS
注:见表9.5无血清培养基的选择;CS=小牛血清;FB=胎牛血清;HoS=马血清。SF12,为Ham'sF12加上Eagle's所含的必需氨基酸,非必需氨基酸与DMEM相同,可用100x储存液(参见附录II)。有关培养基选择的进一步说明见Barnes等(1984a,1984b,1984c,1984d)和Mather(1998)

 

更多相关信息查看:DMEM、1640、MEM:解析不同培养基的差异与特点

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