細胞培養基是干什么的？深入了解細胞培養基

細胞培養基（cellculturemedium）是人工模擬動物細胞體內生長環境的營養物質基礎，以及維持體外細胞存活和增殖所需的理化環境，例如適宜的pH、滲透壓、溫度和氣體環境。它為細胞提供各種必要的營養物質，例如氨基酸、維生素、無機鹽、葡萄糖以及特定類型的生長因子等，其中一些是細胞自身合成不足或不能合成的。

細胞培養基成分

細胞培養基為細胞提供各種營養物質，這些營養物質促使細胞成長。下面跟隨上海紀寧來詳細了解下細胞培養基的成份。

1.維生素：維生素是細胞培養基的必需成分，盡管含量不高，但它們在細胞代謝中扮演著重要的角色，例如作為酶的輔因子或參與信號轉導等。培養基中常用的維生素包括生物素、泛酸、硫胺素、核黃素、吡哆醇、葉酸、鈷胺素、維生素C等。

2.生長因子：生長因子是一類能夠刺激細胞生長、分化和增殖的多肽或蛋白質。常見的生長因子包括表皮生長因子(EGF)、成纖維細胞生長因子(FGF)、胰島素樣生長因子(IGF)等。

3.碳源：碳源為細胞提供生長和代謝過程所需的能量和碳。常見的碳源包括葡萄糖、果糖、蔗糖、山梨醇和甘露醇。

4.氮源：氮是氨基酸和核酸的必需成分，因此對生長和生產力至關重要。常見的氮源包括銨鹽、硝酸鹽和尿素等。

5.礦物質：細胞生長需要各種礦物質，包括鐵、鎂、鈣和磷酸鹽。這些礦物質可以通過使用硝酸鐵、硫酸鎂和氯化鈣等鹽來提供。

6.緩沖系統：細胞培養基緩沖液維持培養基pH值穩定，常用碳酸氫鈉，配合特定CO2濃度環境使用，或使用HEPES等不依賴CO2的緩沖劑。

7.酚紅：酚紅是一種pH指示劑，添加到細胞培養基中，顏色變化指示pH值范圍指示細胞培養基的PH變化。需要注意的是，酚紅可能對某些細胞或實驗存在干擾，例如，它可以模擬類固醇激素的作用，或干擾流式細胞術中的一些熒光檢測，因此在某些特定實驗中，需要使用不含酚紅的培養基。

8.抗生素：抗生素通常用于細胞培養，以防止污染、維持無菌條件或選擇含有遺傳修飾的細胞。

細胞培養基分類

細胞培養可以按照化學成分、物理狀態和制備方法分類，下面紀寧為大家詳細介紹。

1.化學成分

基礎培養基與復合培養基

基礎培養基包含支持細胞基本生存和有限增殖所需的有限營養成分，通常包括碳源（例如葡萄糖）、必需氨基酸、維生素、無機鹽和水。它成分明確，營養相對簡單，但可以作為更復雜培養基的基礎。通過添加特定營養素或其他生長所需的組分，例如生長因子、激素、血清等，可以配制成選擇性培養基，用于特定細胞類型的選擇性生長，或者用于研究特定營養物質或生長因子的作用。

相比之下，復合培養基提供更廣泛的營養素，包括氨基酸或維生素。當細胞的營養需求未知或目標是獲得大量細胞時，通常使用復合培養基。復合培養基還可以含有其他成分，例如血液、血清或組織提取物，這些成分可以提供生長因子并支持更難培養的細胞的生長。

天然培養基和人工培養基

天然培養基是指利用動植物組織提取液或體液等天然生物材料制成的培養基，例如椰子水、血清、胚胎提取物等。雖然這些天然物質富含營養，可以支持多種細胞的生長，但它們的成分復雜且不完全明確，難以精確復制，批次間差異也較大，且容易受到污染。天然培養基通常用于一些特定應用，例如某些對生長環境要求苛刻的細胞的培養。

人工培養基（又稱合成培養基或限定培養基）是由已知成分和濃度的化學物質配制而成的。由于成分明確，人工培養基具有可重復性好、批次間差異小、污染風險低等優點，因此被廣泛應用于細胞培養的各個領域，例如基因工程、細胞工程、藥物篩選、蛋白質表達、細胞壽命研究等。通過調整培養基的成分和濃度，可以針對不同的細胞類型和實驗目的進行優化。