細胞培養基的概念和原理

　　細胞培養基是人工模擬細胞在體內生長的營養環境，是提供細胞營養和促進細胞生長增殖的物質基礎。培養液或培養基的含義幾乎相同，英文都是medium。當它是粉劑時，傾向性地稱為培養基，而將粉劑配成液體后，多稱為培養液。培養液中常常補加血清、抗生素等成分。培養基主要包括天然細胞培養基、合成細胞培養基和無血清細胞培養基等。

　　天然細胞培養基是人們早期采用的細胞培養基，直接取自于動物組織提取液或體液，如血漿凝塊、血清、淋巴液、胚胎浸出液等。營養價值高，但成分復雜，差異大、不穩定，來源也受到限制。水解乳蛋白和膠原是兩種較好的天然培養基，富含氨基酸。血清是天然培養基中最有效和最常用的培養基，但其組成成分復雜，其中一些成分與功能不明確。血清的來源有胎牛血清、小牛或成牛血清、馬血清、雞血清、羊血清及人血清，最廣泛應用的為胎牛血清和小牛血清。

　　合成細胞培養基是用化學成分明確的試劑配制的培養基，組分穩定，主要包括糖類、必需氨基酸、維生素、無機鹽類等。自1950 年199 細胞培養基問世以來，合成細胞培養基發展至今已有幾十種，除了沿用半個世紀的基礎合成細胞培養基之外，近年來還出現了營養成分更加豐富的低血清細胞培養基。由于細胞種類和培養條件不同，適宜的合成細胞培養基也不同，在動物細胞培養中最常用基礎細胞培養基有6～7 種，如BME、MEM、DMEM、HAM F12、PRMI1640、199 等。由于天然培養基的一些營養成分不能被合成細胞培養基完全代替，因此一般需在合成細胞培養基中添加5％～10％的小牛血清。小牛血清的加入對細胞培養非常有效，但小牛血清的成分復雜，這對培養產物的分離純化和檢測會帶來一定的不便，為減少小牛血清的影響，開發了營養成分更加豐富的低血清細胞培養基，可以將小牛血清的使用量降低到1～3％。

　　無血清細胞培養基（serum free medium， SFM）是指在使用中無需添加血清的細胞培養基，且其組成成分不含有任何動物組分。按照其組分分類，還可以分為無動物組分無血清細胞培養基和化學限定無血清細胞培養基，前者組分中可能含有某些植物來源成分，而后者完全由化學成分明確的組分組成。其中，無動物組分無血清細胞培養基是目前在生物制藥行業中應用最廣泛的，它提高了細胞培養的質量，避免了使用血清帶來的麻煩。目前，已有多種無血清培養基上市，如雜交瘤細胞無血清培養基、CHO細胞無血清培養基、Vero細胞無血清培養基和NS0 細胞無血清培養基等。無血清培養基通常添加生長附加成分，如激素與生長因子、低分子營養成分和轉鐵蛋白等促細胞生長的附加成分，一般包括胰島素、孕酮、硒酸鈉、腐胺、轉鐵蛋白等。

　　細胞培養基是細胞培養的基礎，它為動物細胞的健康快速成長提供營養物質。所以只要用到細胞來制造生物技術產品，細胞培養基的重要作用就無可替代。