完整的細胞培養基的成分組成及功能

 　　任何做過細胞培養的人都知道典型的細胞培養基配方：1瓶DMEM，10%的血清，其他一些成分，混合一起用于培養細胞，保持其活力。那么，這些成分分別都有什么功能呢?

　　1、能量來源

　　每一個生長培養基都需要碳源，以供細胞新陳代謝。碳源通常是葡萄糖，但也可以是其他糖類，如半乳糖、己糖、果糖或其他碳源(如丙酮酸，谷氨酰胺)。

　　葡萄糖通常以終濃度為5.5 mM的含量添加，大約等于人體血液中的葡萄糖水平。然而，你可以購買葡萄糖濃度變化范圍很廣的培養基來滿足你的具體需求。你甚至可以購買不含葡萄糖的培養基，然后自己定制濃度，模擬高糖的糖尿病狀況，或者研究低糖應激反應。

　　2、緩沖液

　　細胞需要一種特殊的pH值從7.2到7.4，否則它們無法好地發揮細胞功能，以供生長和存活。在二氧化碳含量較高的培養器中，二氧化碳與水發生反應，產生氫離子，使培養基酸化。

　　為了中和二氧化碳產生的酸度，并在培養基中保持pH值，大多數培養基都使用化學緩沖系統。然而，一些緩沖方法會干擾細胞生長。

　　哺乳動物細胞常見的緩沖系統是碳酸氫鈉，生物影響小。碳酸氫鈉與氫離子反應生成二氧化碳，隔離它們以保持pH值。

　　然而，碳酸氫鈉的一個缺點是，它在生理pH值上不是好的緩沖效果。為了避免這個問題,研究人員經常使用替代品，如HEPES，增加某些培養基類型的緩沖能力。

　　3、酚紅

　　由于維持pH值對細胞培養至關重要，許多培養基配方包括一種名為酚紅的pH指示劑，其在酸性條件下變黃(< 6.8)，在基本條件下呈粉紅色(> 8.2)。

　　雖然通常不是問題，但酚紅可以模擬雌激素，因此，當培養表達雌激素受體的細胞類型時，通常被排除在外。沒有酚紅的培養基可以用于比色測定，如MTT細胞增殖實驗，苯酚的色譜可能會干擾光譜光度測量的讀數，從而使結果混淆。

　　4、血清

　　對許多培養體系來說，一個重要組成部分是血清，通常是胎牛血清，稱為FBS。血清來自于血液，是糖、鹽、脂類、生長因子等許多成分的混合物。由于它的生物來源，很難維持再生性，因為每一批血清都是無二的。

　　為了規避這一問題，一些實驗室使用化學定義的血清替換物，一些實驗室則購買一整批次的特定的血清，以確保一致的結果。

　　5、代謝物，維生素和礦物質

　　DMEM的成分列表主要分為三大類：氨基酸、維生素/輔因子和無機鹽(包括鈣和鎂)。許多這些成分在所有細胞培養基中都是常見的，而精確的組合和濃度已經對細胞生長進行了優化。

　　盡管如此，許多實驗室還是選擇用額外的非必需氨基酸補充他們的培養基，以防止細胞使用葡萄糖或谷氨酰胺來合成。此外，一些公司生產無鎂和鈣的培養基用于特定的研究，選擇時請仔細查看。

　　6、抗生素

　　很多實驗室都在他們的細胞培養中加入抗生素，以防止不需要的細菌或真菌的生長，即使是無菌工作。常用的抗菌補充劑是青霉素和鏈霉素(pen / strep)的組合，在完整細胞培養基中，終濃度為青霉素50-100 IU/ mL和鏈霉素50 -100 g/ mL。

　　然而，一些實驗室選擇不使用抗生素，因為抗生素會對細胞產生不必要的影響，或者可以掩蓋低水平的細菌污染。根據需要，你可以決定是否在培養基中使用抗生素。