細胞培養基的幾點基本要求

現代生物技術均通過細胞作為載體來進行，無論是基因治療、幹細胞
、克ke隆long技ji術shu都dou在zai細xi胞bao內nei進jin行xing的de。細xi胞bao的de生sheng長chang需xu要yao一yi定ding的de營ying養yang環huan境jing，用yong於yu維wei持chi細xi胞bao生sheng長chang的de營ying養yang基ji質zhi稱cheng為wei培pei養yang基ji
，即ji指zhi所suo有you用yong於yu各ge種zhong目mu的de的de體ti外wai培pei養yang、baocunxibaoyongdewuzhi，jiuqibenyishangjiangweirengongmonitineishengchangdeyingyanghuanjing，shixibaozaicihuanjingzhongyoushengchanghefanzhidenengli。tashitigongxibaoyingyanghecujinxibaoshengchangzengzhidewuzhijichu。xibaopeiyangjiqizuchengchengfenzhuyaoyou：水、氨基酸、維生素、碳水化合物、無機離子及其他一些入核酸降解物、激素等。

細胞培養基的基本要求

體外培養的細胞直接生活在培養基中，因此培養基應能滿足細胞對營養成分、促生長因子、激素
、滲透壓、pH等諸多方麵的要求。

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、營養成分。維持細胞生長的營養條件一般包括以下幾個方麵：
1）.氨基酸：是細胞合成蛋白質的原料。所有細胞都需要12種必須氨基酸：纈氨酸、亮、異亮
、蘇、賴、色
、苯丙
、蛋、組、酪、精氨酸

、胱氨酸。此外還需要穀氨酰胺，它在細胞代謝過程中有重要作用

，所含的氮是核酸中嘌令和嘧啶合成的來源
，同樣也是合成三
、二
、一磷酸酰苷所需要的基本物質。
體外培養的各種培養基內都含有必需氨基酸。
2）.單糖：培養中的細胞可以進行有氧與無氧酵解，六碳糖是主要能源。此外六碳糖也是合成某些氨基酸、脂肪、核酸的原料。細胞對葡萄糖的吸收能力最高，半乳糖最低。
體外培養動物細胞時，幾乎所有的培養基或培養液中都以葡萄糖作為必含的能源物質。
3）.維生素：主要扮演輔酶、輔基的角色
，必不可少。生物素

、葉酸、煙酰胺、泛酸、吡哆醇、核黃素


、硫胺素
、維生素B12都是培養基常有的成分。
4）.無機離子與微量元素：細胞生長除需要鈉、鉀、鈣
、鎂

、氮和磷等基本元素，還需要微量元素，如鐵
、鋅


、硒
、銅、錳
、鉬


、釩等。

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、促生長因子及激素。各種激素、生長因子對於維持細胞的功能、保持細胞的狀態（分化或未分化）具(ju)有(you)十(shi)分(fen)重(zhong)要(yao)的(de)作(zuo)用(yong)。有(you)些(xie)激(ji)素(su)對(dui)許(xu)多(duo)細(xi)胞(bao)生(sheng)長(chang)有(you)促(cu)生(sheng)長(chang)作(zuo)用(yong)，如(ru)胰(yi)島(dao)素(su)
，它(ta)能(neng)促(cu)進(jin)細(xi)胞(bao)利(li)用(yong)葡(pu)萄(tao)糖(tang)和(he)氨(an)基(ji)酸(suan)。有(you)些(xie)激(ji)素(su)對(dui)某(mou)一(yi)類(lei)細(xi)胞(bao)有(you)明(ming)顯(xian)促(cu)進(jin)作(zuo)用(yong)，如(ru)氫(qing)化(hua)可(ke)的(de)鬆(song)可(ke)促(cu)進(jin)表(biao)皮(pi)細(xi)胞(bao)的(de)生(sheng)長(chang)
，泌(mi)乳(ru)素(su)有(you)促(cu)進(jin)乳(ru)腺(xian)上(shang)皮(pi)細(xi)胞(bao)生(sheng)長(chang)作(zuo)用(yong)等(deng)。

3、滲透壓。細胞必須生活在等滲環境中，大多數培養細胞對滲透壓有一定耐受性。人血漿滲透壓290mOsm/kg, 可視為培養人體細胞的理想滲透壓。鼠細胞滲透壓在320mOsm/kg左右。對於大多數哺乳動物細胞
，滲透壓在260－320mOsm/kg的範圍都適宜。

4、無毒
、無汙染。體外生長的細胞對微生物及一些有害有毒物質沒有抵抗能力
，因此培養基應達到無化學物質汙染、無微生物汙染（如細菌、真菌、支原體、病毒等）、無其他對細胞產生損傷作用的生物活性物質汙染（如抗體、補體）。對(dui)於(yu)天(tian)然(ran)培(pei)養(yang)基(ji)，汙(wu)染(ran)主(zhu)要(yao)來(lai)源(yuan)於(yu)取(qu)材(cai)過(guo)程(cheng)及(ji)生(sheng)物(wu)材(cai)料(liao)本(ben)身(shen)
，應(ying)當(dang)嚴(yan)格(ge)選(xuan)材(cai)，嚴(yan)格(ge)操(cao)作(zuo)。對(dui)於(yu)合(he)成(cheng)培(pei)養(yang)基(ji)
，汙(wu)染(ran)主(zhu)要(yao)來(lai)源(yuan)於(yu)配(pei)製(zhi)過(guo)程(cheng)
，配(pei)製(zhi)所(suo)用(yong)的(de)水(shui)，器(qi)皿(min)應(ying)十(shi)分(fen)潔(jie)淨(jing)，配(pei)製(zhi)後(hou)應(ying)嚴(yan)格(ge)過(guo)濾(lv)除(chu)菌(jun)。

5、pH。氣體也是細胞生存的必需條件之一
，所需氣體豐要是氧和二氧化碳。氧參與三羧酸循環，產生能量供給細胞生長
、增殖和合成各種成分。一些細胞在缺氧情況下，借糖酵解也可獲取能量
，但多數細胞缺氧不能生存。在開放培養時，一般置細胞於95％空氣加5％二氧化碳的混合氣體環境中培養。二氧化碳既是細胞代謝產物

，也是細胞所需成分，它主要與維持培養基的pH有直接關係。動物細胞大多數需要輕微的堿性條件
，pH值約在7．2~7．4℃在細胞生長過程中
，隨細胞數量的增多和代謝活動的加強，二氧化碳不斷被釋放，培養液變酸，PH值發生變化。由於NaHCO3容易分解為二氧化碳，很不穩定
，致使緩衝係統難以精確地控製。故這一緩衝係統適合密閉培養。HEPES結合碳酸氫鈉使用，可提供更有效的緩衝體係，主要是防止pH值迅速變動
，但最大缺點是在開放培養或觀察時難以維持正常的pH值。造成pH波動主要是代謝產生的CO2，在封閉式培養過程中CO2與水結合產生碳酸，培養基pH很快下降。為解決這一問題
，合成培養基中使用了NaHCO3-CO2緩衝係統，並采用開放培養

，使細胞代謝產生的CO2及時溢出培養瓶，再通過穩定調節溫箱中CO2濃度（5％），與培養基中的NaHCO3處於平衡狀態