Cell culture | 細(xì)胞培養(yǎng)基的種類(lèi)與應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間：2022-05-11 瀏覽次數(shù)：1654
大多數(shù)的細(xì)胞培養(yǎng)基是建立于平衡鹽溶液（BSS）基礎(chǔ)上，添加了胺基酸、維生素和其他與血清中濃度相似的物質(zhì)；另外，也可使用HEPES作為平衡溶液。人工最早開(kāi)發(fā)的細(xì)胞培養(yǎng)基為MEM（minimal essential medium），MEM符合細(xì)胞生長(zhǎng)所需的最低條件，以MEM為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)出許多種類(lèi)的培養(yǎng)基，以因應(yīng)不同種類(lèi)細(xì)胞的生長(zhǎng)需求，如今最廣泛被使用的培養(yǎng)基為DMEM、DMEM/F-12和RPMI 1640等，關(guān)于以上各類(lèi)細(xì)胞培養(yǎng)基的介紹將詳述下列文中。然而，僅有基礎(chǔ)培養(yǎng)基是不能讓細(xì)胞存活的，還需要加入血清，使血清最終濃度為5-20%，藉由血清中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與生長(zhǎng)因子才能使細(xì)胞存活。大部分血清來(lái)源為胎牛血清（Fetal Bovine Serum, FBS），也有少數(shù)細(xì)胞需要用到馬血清（Horse Serum）或人血清（ex. PRP），胎牛血清是目前應(yīng)用最為廣泛的血清，適用于大部分哺乳類(lèi)動(dòng)物細(xì)胞，最常用的最終濃度為10%。
MEM （minimal essential medium, MEM）
MEM屬于最低必須培養(yǎng)基，含有13種必需胺基酸與8種維生素。成分簡(jiǎn)單，可廣泛用于動(dòng)物細(xì)胞株和大部分貼附型哺乳類(lèi)動(dòng)物細(xì)胞。最適pH值為7.2。
α-MEM （alpha minimal essential medium, α-MEM）
α-MEM比MEM含有更多胺基酸、丙酮酸（pyruvate）與維生素，多用于培養(yǎng)不易養(yǎng)活的細(xì)胞或是間質(zhì)干細(xì)胞（Mesenchymal Stem Cell, MSC），其含有的氨基酸種類(lèi)比DMEM多上許多。最適pH值為7.2-7.4。
DMEM （Dulbecco's modified minimal essential medium, DMEM）
DMEM是在MEM的基礎(chǔ)上改良的培養(yǎng)基，胺基酸含量是MEM的2倍多、維生素含量為MEM的4倍多，且含有丙酮酸（pyruvate）。DMEM又分為高糖與低糖兩種，高糖（High Glucose DMEM, HDMEM）的葡萄糖含量為4500 mg/L，低糖（Low glucose DMEM, LDMEM）的葡萄糖含量為1000 mg/L。大部分增生速度快的細(xì)胞適用DMEM，若要細(xì)分，一般HDMEM多用于懸浮型細(xì)胞的高密度培養(yǎng)（ex. 造血干細(xì)胞培養(yǎng)），也可用于雜交瘤中骨髓瘤細(xì)胞和DNA轉(zhuǎn)染的培養(yǎng)；LDMEM多用于貼附型細(xì)胞，適合生長(zhǎng)速度快、附著性較差的腫瘤細(xì)胞，也可用于間質(zhì)干細(xì)胞繼代。最適pH值為7.2-7.4。
F-12 Medium（Ham's F-12）
Ham's F-12最初是為了CHO cell的培養(yǎng)而開(kāi)發(fā)，含有豐富胺基酸、維生素與無(wú)機(jī)鹽類(lèi)，其含量與種類(lèi)都比MEM或DMEM高出許多?，F(xiàn)廣泛應(yīng)用于哺乳類(lèi)動(dòng)物的低血清培養(yǎng)與DNA轉(zhuǎn)染的實(shí)驗(yàn)，也可與MEM以1：1比例混合，用于神經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)。最適pH值為7.2-7.4。
DMEM/F12 Medium（Dulbecco's Modified Eagle's Medium/Ham's F-12, DF12）
DMEM/F12是以DMEM與F-12培養(yǎng)基以1：1比例混合而成的培養(yǎng)基，結(jié)合F-12豐富的成分與DMEM具有較高濃度營(yíng)養(yǎng)成分的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)，可減少血清使用量，適合用于血清含量低條件下哺乳類(lèi)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)，也常做為開(kāi)發(fā)無(wú)血清細(xì)胞培養(yǎng)基的基礎(chǔ)細(xì)胞培養(yǎng)基。最適pH值為7.2-7.4。
RPMI 1640最早用于懸浮型細(xì)胞培養(yǎng)，或是人類(lèi)白血病細(xì)胞，現(xiàn)廣泛應(yīng)用于特殊造血細(xì)胞、正常白細(xì)胞、惡性白細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、T細(xì)胞淋巴瘤與雜交瘤細(xì)胞的培養(yǎng)。RPMI 1640 medium與前述培養(yǎng)基不同之處在于，其含有生物素、維生素B12和PABA，且肌醇和膽堿含量較高，具有大量磷酸鹽，較適合免疫相關(guān)類(lèi)型的細(xì)胞。最適pH值為7.0-7.4。
M199屬于早期研制出的培養(yǎng)基種類(lèi)之一，于1950年由Morgan成功制作出來(lái)，最初用于雞胚胎成纖維細(xì)胞的研究，早期的干細(xì)胞研究也多選用M-199進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，M-199可用于多種種屬來(lái)源細(xì)胞，也能培養(yǎng)轉(zhuǎn)染的細(xì)胞?，F(xiàn)今也有將M-199作為無(wú)血清培養(yǎng)基開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)培養(yǎng)基（ex. SFRE M-199）。最適pH值為7.0-7.4。
結(jié)語(yǔ)：上述培養(yǎng)基僅為大部分細(xì)胞培養(yǎng)所用之類(lèi)別，培養(yǎng)基的選擇仍要依據(jù)細(xì)胞株特性去做挑選，并無(wú)絕對(duì)的答案，血清含量、生長(zhǎng)因子、培養(yǎng)基pH值或環(huán)境因素等，皆有可能影響細(xì)胞生長(zhǎng)，例如：肝臟細(xì)胞在培養(yǎng)時(shí)需另外加入insulin。一般培養(yǎng)基的pH值適用范圍是7.2～7.4，但有些特殊的細(xì)胞喜歡偏酸或偏堿性的環(huán)境，可能就需要將pH值調(diào)整到7.0或7.4以上，但這部分較為依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)，還是要以細(xì)胞實(shí)際生長(zhǎng)情形做調(diào)整。
