體外細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)——培養(yǎng)基
細(xì)胞的體外培養(yǎng)即提取機(jī)體組織的某一類細(xì)胞，在體外模擬體內(nèi)環(huán)境，使細(xì)胞能夠生存繁衍的技術(shù)。體外細(xì)胞培養(yǎng)離不開細(xì)胞培養(yǎng)基這一直接生存環(huán)境，對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的生物而言，許多細(xì)胞特別是一些分化程度不高的細(xì)胞在脫離機(jī)體后是比較易受生存環(huán)境的影響而導(dǎo)致變異等情況出現(xiàn)，使得實(shí)驗(yàn)失敗。因此細(xì)胞的培養(yǎng)條件需嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)，滿足細(xì)胞生長(zhǎng)對(duì)營養(yǎng)成份、促生長(zhǎng)因子、激素、滲透壓、pH等諸多方面的需求。那么你知道培養(yǎng)基需要哪些條件嗎？讓我們一起來看看吧！
一、營養(yǎng)成分
1.氨基酸
蛋白質(zhì)合成所需的原料。所有細(xì)胞都需要12種必須氨基酸：纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、組氨酸、酪氨酸、精氨酸、半胱氨酸。此外還需要谷氨酰胺，它在細(xì)胞代謝過程中有重要作用，所含的氮是核酸中嘌呤和嘧啶合成的來源，同樣也是合成三、二、一磷酸酰苷所需要的基本物質(zhì)。
2.單糖
在培養(yǎng)過程中，細(xì)胞可以通過有氧呼吸與無氧呼吸作用對(duì)培養(yǎng)基中的單糖進(jìn)行酵解以獲取能量來滿足細(xì)胞進(jìn)行正常生理活動(dòng)的需求，其中以六碳糖為主。六碳糖還是合成某些氨基酸、脂肪、核酸的重要原料。細(xì)胞對(duì)葡萄糖的吸收能力最高，半乳糖低。
3.維生素
主要扮演輔酶、輔基的角色，不可少。生物素、葉酸、煙酰胺、泛酸、吡哆醇、核黃素、硫胺素、維生素B12都是培養(yǎng)基常有的成分。
4.無機(jī)離子與微量元素
細(xì)胞生長(zhǎng)除需要鈉鉀鈣鎂氮和磷等基本元素，微量元素也是不可少的，如鐵、鋅、硒、銅、錳、鉬、釩等。
二、促生長(zhǎng)因子及激素
越來越多的實(shí)驗(yàn)證實(shí)各種激素、生長(zhǎng)因子對(duì)于維持細(xì)胞的功能、保持細(xì)胞的狀態(tài)(分化或未分化)具有十分重要的作用。有些激素對(duì)許多細(xì)胞生長(zhǎng)有促生長(zhǎng)作用，如生長(zhǎng)激素可以促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成，加強(qiáng)對(duì)鈉、鈣、鉀、磷、硫等重要元素的吸收。
三、pH
大多數(shù)細(xì)胞適宜pH為7.2-7.4，培養(yǎng)基偏離此范圍便會(huì)對(duì)細(xì)胞將產(chǎn)生有害影響。
造成pH波動(dòng)主要是代謝產(chǎn)生的CO2，在封閉式培養(yǎng)過程中CO2與水結(jié)合產(chǎn)生碳酸，培養(yǎng)基pH很快下降，因此在細(xì)胞體外培養(yǎng)過程中pH值是動(dòng)態(tài)變化的。
為解決這一問題，培養(yǎng)基應(yīng)具一定的緩沖能力即每時(shí)每刻都需要具備自動(dòng)調(diào)節(jié)PH值的能力。合成培養(yǎng)基中使用了NaHCO3-CO2緩沖系統(tǒng)，并采用開放培養(yǎng)的方式，使細(xì)胞代謝產(chǎn)生的CO2及時(shí)溢出培養(yǎng)瓶，在通過穩(wěn)定調(diào)節(jié)溫箱中CO2濃度(5%)，使之與培養(yǎng)基中的NaHCO3處于平衡狀態(tài)。
四、無毒、無污染
體外進(jìn)行培養(yǎng)的細(xì)胞對(duì)微生物及一些有害有毒物質(zhì)幾乎沒有抵抗能力，因此培養(yǎng)基應(yīng)達(dá)到無化學(xué)物質(zhì)污染、無微生物污染(如細(xì)菌、真菌、支原體、病毒等)、無其他對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生損傷作用的生物活性物質(zhì)污染(如抗體、補(bǔ)體)。
對(duì)于天然培養(yǎng)基，污染主要來源于取材過程及生物材料本身，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格選材，嚴(yán)格操作。
對(duì)于合成培養(yǎng)基，污染主要來源于配制過程，配制所用的水，器皿應(yīng)十分潔凈，配制后應(yīng)嚴(yán)格過濾除菌。
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