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細胞培養(yǎng)就是從機體中取出相關的組織，將它分散成單個細胞，然后在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細胞生長和增殖。體外細胞培養(yǎng)最常見的是合成培養(yǎng)基如DMEM,F12,MEM等混合一定比例的牛血清進行培養(yǎng)；但是大量使用牛血清制品有許多缺陷，如，動物源成分，無法用于臨床研究;成分復雜，批間差大，質量不穩(wěn)定，重復性差，影響實驗和生產(chǎn)，而且極易引起交叉污染，所以無血清培養(yǎng)正在替代有血清培養(yǎng)。
無血清培養(yǎng)基成分
無血清培養(yǎng)基成分為基礎培養(yǎng)基及添加組分兩大部分。用于生物制藥和疫苗生產(chǎn)的細胞在體外培養(yǎng)時，多數(shù)呈貼壁生長或兼性貼壁生長;而當其在無血清、無蛋白培養(yǎng)基中生長時，由于缺乏血清中的各種粘附貼壁因子如纖粘連蛋白、層粘連蛋白、膠原、玻表粘連蛋白，細胞往往以懸浮形式生長。
添加組分
1.促貼壁物質
許多細胞必須貼壁才能生長，這種情況下無血清培養(yǎng)基中一定要添加促貼壁和擴展因子，一般為細胞外基質，如纖連蛋白、層粘連蛋白等。它們還是重要的分裂素以及維持正常細胞功能的分化因子，對許多細胞的繁殖和分化，起著重要作用。纖連蛋白主要促進來自中胚層細胞的貼壁與分化，這些細胞包括成纖維細胞、肉瘤細胞、粒細胞、腎上皮細胞、腎上腺皮質細胞、CHO細胞、成肌細胞等。
2.促生長因子及激素
針對不同細胞添加不同的生長因子。激素也是刺激細胞生長、維持細胞功能的重要物質，有些激素是許多細胞必不可少的，如胰島素。
3.酶抑制劑
培養(yǎng)貼壁生長的細胞，需要用胰酶消化傳代，在無血清培養(yǎng)基中必不可少須含酶抑制劑，以終止酶的消化作用，達到保護細胞的目的。最常用的是大豆胰酶;抑制劑。
4.結合蛋白和轉運蛋白
常見如轉鐵蛋白和牛血清白蛋白。牛血清白蛋白的添加比較大，可增加培養(yǎng)基的粘度，保護細胞免受機械損傷。許多旋轉式培養(yǎng)的無血清培養(yǎng)基都含有牛血清白蛋白。
5.微量元素
硒是最常見的。
使用方法
當前血清仍是動物細胞培養(yǎng)中最基本的的添加物，尤其是在原代培養(yǎng)或者細胞生長狀況不良時，常常會先使用有血清的培養(yǎng)液進行培養(yǎng)，待細胞生長旺盛以后，再換成無血清培養(yǎng)液。細胞轉入無血清培養(yǎng)基培養(yǎng)要有一個適應過程，一般要逐步降低血清濃度，從10%減少到5%，3%，1%，直至無血清培養(yǎng)。在降低過程中要注意觀察細胞形態(tài)是否發(fā)生變化，是否有部分細胞死亡，存活細胞是否還保持原有的功能和生物學特性等。在實驗后這些細胞一般不再繼續(xù)保留，很少有細胞能夠長期培養(yǎng)于無血清培養(yǎng)基而不發(fā)生改變的。細胞轉入無血清培養(yǎng)之前，要留有種子細胞，種子細胞按常規(guī)培養(yǎng)于含血清的培養(yǎng)基中，以保證細胞的特性不發(fā)生變化。
為了使細胞適應無血清培養(yǎng)，關鍵的是使所培養(yǎng)細胞：
1.處于對數(shù)生長中期
2.>90% 活細胞率
3.適應時以較高的起始細胞接種
細胞適應無血清培養(yǎng)基的方法
1.直接適應--細胞從添加血清的培養(yǎng)基轉換到無血清培養(yǎng)基(SFM)中。
2.連續(xù)適應--分好幾步把細胞從添加血清的培養(yǎng)基轉換到無血清培養(yǎng)基中，與直接適應相比較，連續(xù)適應趨向對于細胞更加溫和一些。
特別需要強調的是：配制無血清培養(yǎng)液必須使用高質量的水，如石英玻璃蒸餾器經(jīng)三次蒸餾或超純水凈化裝置制備的水。因為無血清培養(yǎng)基缺乏了血清中天然成分中和毒素、保護細胞的大分子，既便水中的有毒物質含量甚微，也可能對細胞產(chǎn)生致死性損害。這是無血清培養(yǎng)能否成功的關鍵因素之一。
無血清培養(yǎng)基優(yōu)勢
1.可避免血清批次間的質量變動，提高細胞培養(yǎng)和實驗結果的重復性。
2.避免血清對細胞的毒性作用和血清源性污染。
3.避免血清組分對實驗研究的影響。
4.有利于體外培養(yǎng)細胞的分化。
5.可提高產(chǎn)品的表達水平并使細胞產(chǎn)品易于純化。
