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培養細胞為什么是它——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!

血源穩定產量大

牛的應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管理已經非常成熟。而血清的開采可以依托于這些早已成熟的產業鏈源頭。因此胎牛血清的生產相較于其他動物血清可以更加穩定。例如對于人、馬的血清獲得,牛血清更便宜血源更穩定;對于禽類動物血清,牛血清每一批產量更大,能支持實驗全程試劑性質均一性。

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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在細胞培養中應用廣泛,既可以用作代謝調控相關的生物標志,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量。這種蛋白質對于許多細胞類型的培養都非常有效,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勢,當然對于一些培養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,乳酸能夠直接調節蛋白質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。在腫瘤微環境中,乳酸堆積能夠促進腫瘤的生長和轉移,導致腫瘤細胞外液成酸性,從而有利于腫瘤的侵襲和轉移。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體系的pH值,這不僅會影響細胞的生長和蛋白產量,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勢

1. 富含生長因子和營養物質:胎牛血清中包含大量的生長因子、激素、蛋白質、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系統的緩沖劑,幫助維持培養基的pH穩定,抵抗各種毒性物質的影響。這在細胞培養過程中非常重要,因為細胞需要一個穩定的環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基上附著和擴展。此外,它還可以結合或中和有毒成分,減少細胞氧化應激和凋亡。

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基補充劑之一。

5. 歷史和經驗積累:自1960年代以來,胎牛血清已被廣泛應用于體外細胞培養,并取得了突破性進展。經過數十年的發展和優化,胎牛血清的使用已經非常成熟,其性能優于合成和天然生長添加劑。

6. 低免疫原性和污染風險:胎牛血清經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。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。

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