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培養(yǎng)細胞為什么是它——胎牛血清

資深細胞人都清楚動物血清中含有生長因子可促進細胞的繁殖,含有附著因子可促進細胞的貼壁,同時還具有抗胰酶活性。最常用于組織培養(yǎng)的血清是小牛血清、胎牛血清、馬血清及人血清,小牛血清(CS)和胎牛血清(FBS)應(yīng)用最廣泛,尤其是胎牛血清對要求高的細胞系和克隆化培養(yǎng)效果很好。那么為什么在歷史長河中胎牛血清獨占鰲頭成為大勢所趨呢?

今天我們就這個問題淺談一下,為什么是它——胎牛血清!

血源穩(wěn)定產(chǎn)量大

牛的應(yīng)用可以追溯到遠古時期,從一開始作為交通工具到食品奶源生活用品,可以說我們對牛的圈養(yǎng)管理已經(jīng)非常成熟。而血清的開采可以依托于這些早已成熟的產(chǎn)業(yè)鏈源頭。因此胎牛血清的生產(chǎn)相較于其他動物血清可以更加穩(wěn)定。例如對于人、馬的血清獲得,牛血清更便宜血源更穩(wěn)定;對于禽類動物血清,牛血清每一批產(chǎn)量更大,能支持實驗全程試劑性質(zhì)均一性。

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血清成分的獨特性

首先血清中的胎球蛋白只存在于胎牛血清中,胎球蛋白A在細胞培養(yǎng)中應(yīng)用廣泛,既可以用作代謝調(diào)控相關(guān)的生物標志,也可以作為干細胞維持與定向分化的指標。胎球蛋白A可以用作一種生長因子,通過刺激細胞增殖和分化,促進細胞生長的速度和質(zhì)量。這種蛋白質(zhì)對于許多細胞類型的培養(yǎng)都非常有效,并可以提高細胞的增殖率和存活率。

胎牛血清中天然含有這一成分自然獨具優(yōu)勢,當(dāng)然對于一些培養(yǎng)要求高的細胞也可以額外添加一定量該成分。

其次胎牛血清中的乳酸成分在血清中含量最高,乳酸能夠直接調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)功能以控制細胞周期和增殖。此外,乳酸還通過ATP和NAD+的再生來促進細胞生長和分裂所需的許多生物合成反應(yīng)。在腫瘤微環(huán)境中,乳酸堆積能夠促進腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移,導(dǎo)致腫瘤細胞外液成酸性,從而有利于腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移。此外,乳酸還能夠通過激活線粒體電子傳遞鏈ETC,幫助細胞更充分地利用乳酸,減少對葡萄糖的需求。當(dāng)然乳酸成分對細胞的影響也是雙面的,高濃度的乳酸會降低培養(yǎng)體系的pH值,這不僅會影響細胞的生長和蛋白產(chǎn)量,還會改變蛋白的糖基化修飾。


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總的來說胎牛血清具有以下優(yōu)勢

1. 富含生長因子和營養(yǎng)物質(zhì):胎牛血清中包含大量的生長因子、激素、蛋白質(zhì)、氨基酸、碳水化合物、維生素等,這些成分對細胞的生長和增殖至關(guān)重要。例如,胎牛血清中的胚胎生長促進因子可以顯著提高細胞的增殖能力。

2. 緩沖作用:胎牛血清能夠作為細胞培養(yǎng)系統(tǒng)的緩沖劑,幫助維持培養(yǎng)基的pH穩(wěn)定,抵抗各種毒性物質(zhì)的影響。這在細胞培養(yǎng)過程中非常重要,因為細胞需要一個穩(wěn)定的環(huán)境來維持其正常的生理功能。

3. 提供粘附因子和其他必需成分:胎牛血清還含有多種粘附因子和擴散因子,這些因子有助于細胞在培養(yǎng)基上附著和擴展。此外,它還可以結(jié)合或中和有毒成分,減少細胞氧化應(yīng)激和凋亡。

4. 易于獲得且成本相對較低:相比其他類型的血清,如馬血清或豬血清,胎牛血清更易于獲取,并且價格相對較低。這使得它成為實驗室中最廣泛使用的細胞培養(yǎng)基補充劑之一。

5. 歷史和經(jīng)驗積累:自1960年代以來,胎牛血清已被廣泛應(yīng)用于體外細胞培養(yǎng),并取得了突破性進展。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展和優(yōu)化,胎牛血清的使用已經(jīng)非常成熟,其性能優(yōu)于合成和天然生長添加劑。

6. 低免疫原性和污染風(fēng)險:胎牛血清經(jīng)過嚴格的處理和測試,如伽馬射線照射或熱滅活處理,以控制潛在的病毒和其他有害物質(zhì)。同時,由于其低抗體含量,特別適合用于需要高純度條件下的細胞培養(yǎng)。

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