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天然培养基与合成培养基的区别在哪?

2021-04-08 10:01 作者:洛辰 来源:上海远慕生物试剂
天然培养基是指来自动物体液或利用组织分离提取的一类培养基,如血浆、血清、淋巴液、鸡胚浸出液等。组织培养技术建立早期,体外培养细胞都是利用天然培养基。但是由于天然培养基制作过程复杂、批间差异大,因此逐渐为合成培养基所替代。目前广泛使用的天然培养基是血清,另外各种组织提取液、促进细胞贴壁的胶原类物质在培养某些特殊细胞也是必不可少。

一、血清(serum) 细胞培养 的发展,培养基的质量又是关键,而培养基的主要成份中动物血清对细胞的生长繁殖发挥着重要甚至是难以替代的作用。在动物血清的应用中牛血清又是最为广泛的,所以血清是医药生物技术产品中重要的原材料之一。保证血清质量也是促进生物制品质量提高的重要环节。

1.血清种类:目前用于组织培养的血清主要是牛血清,培养某些特殊细胞也用人血清、马血清等。选择用牛血清培养细胞的原因:来源充足、制备技术成熟、经过长时间的应用考验人们对其有比较深入的理解。牛血清对绝大多数哺乳动物细胞都是适合的,但并不排除在培养某种细胞时使用其他动物血清更合适。

牛血清是细胞培养中用量最大的天然培养基,含有丰富的细胞生长必须的营养成份,具有极为重要的功能。牛血清分为小牛血清、新牛血清、胎牛血清。胎牛血清应取自剖腹产的胎牛;新牛血清取自出生24小时之内的新生牛;小牛血清取自出生10-30天的小牛。显然,胎牛血清是品质最高的,因为胎牛还未接触外界,血清中所含的抗体、补体等对细胞有害的成分最少。

2.血清的主要成分:血清是由血浆去除纤维蛋白而形成的一种很复杂的混合物,其组成成份虽大部分已知,但还有一部分尚不清楚,且血清组成及含量常随供血动物的性别、年龄、生理条件和营养条件不同而异。血清中含有各种血浆蛋白、多肽、脂肪、碳水化合物、生长因子、激素、无机物等,这些物质对促进细胞生长或抑制生长活性是达到生理平衡的。对血清的成分和作用的研究虽有很大进展,但仍存在一些问题。主要是:
(1)血清的成份可能有几百种之多,目前对其准确的成份、含量及其作用机制仍不清楚,尤其是对其中一些多肽类生长因子、激素和脂类等尚未充分认识,这给研究工作带来许多困难;
(2)血清都是批量生产,各批量之间差异很大,而且血清保存期至多一年,因此,要保证每批血清的相似性极为困难,从而使实验的标准化和连续性受到限制;
(3)不能排除血清中含有易变物质,这被认为是“瓶中恶化”的原因之一。

天然培养基主要取自动物体液或从动物组织分离提取。其优点是营养成分丰富,培养效果良好,缺点是成分复杂,来源受限。天然培养基/液的种类很多,包括生物性液体(如血清);组织浸液(如胚胎浸液);凝固剂(如血浆)等。 天然培养基的特点及存在的问题:组织培养技术建立的早期,体外培养细胞都是利用天然培养基,如蛋白水解物、血清等。其优点是含有丰富的营养物质及各种细胞生长因子、激素类物质,渗透压、pH等也与体内环境相似,缺点是其为成分不明确的混合物,受其来源及法规等问题的限制,制作过程复杂,批次间差异大,并逐渐被合成培养基所取代。实际工作中往往将天然培养基与人工合成培养基结合使用。常见有水解乳蛋白和新生牛血清。

合成培养基是通过顺序加入准确称量的高纯度化学试剂与蒸馏水配制而成的,其所含的成分(包括微量元素在内)以及他们的量都是确切可知的。合成培养基一般用于实验室中进行的营养、代谢、遗传、鉴定和生物测定等定量要求较高的研究。
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