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細胞培養常見問題之經典液體培養基篇
細胞培養，是人工創造與體內生長相似的環境，使細胞生長、繁殖并維持主要結構和功能的技術。培養基是一切體外培養的基礎，為細胞的生長和代謝活動提供了各種必需的營養物質。
關于細胞培養的常見問題，小優在之前已經給大家分享過血清篇了，想要了解的小伙伴可以點擊此處。今天小優就給大家帶來該系列的第二篇——經典液體培養基的介紹以及常見問題解答，快叫上你的實驗搭子一起來看看吧~
01培養基的前世今生
根據培養基的來源和組成成分，它的發展經歷了三個階段，分別是天然培養基階段、合成培養基階段以及無血清培養基階段。
在20世紀50年代，當時體外培養普遍直接采用組織凝塊、生物性液體和組織提取液，如血漿凝塊、血清、淋巴液、胚胎浸液等，這就是天然培養基階段。由于天然培養基的使用會帶來不可避免的病毒污染、批次間差異大等問題，于是就有了合成培養基，其主要成分包括生長因子、營養物質、緩沖劑、抗生素等。合成培養基最初的配方是MEM，由Eagle在1959年提出，之后經過不斷發展涌出了各種不同配方的優質合成培養基，包括M199、DMEM、IMDM、PRMI1640等，這些經典培養基到現在依舊是實驗室中應用廣泛的。
由于天然培養基的一些營養成分不能被合成培養基完quan代替，因此一般需要在完quan培養基中添加血清成分。然而，在一些時刻血清的添加也同樣面臨了挑戰，如因實驗需要控制培養體系中的外源蛋白含量時、實驗需要完quan排除血清批間差異的影響時，另外血清昂貴的價格也使科研人員們不斷尋求一種培養效果相同的全新方案。因此，無血清培養基應運而生，目前已經發展到化學成分限定培養基階段了。
以上就是培養基的前世今生了，當然我們科研小伙伴用的最多的還是一些經典的合成培養基，按照物理性質可將其分為：液體培養基、固體培養基、半固體培養基、脫水培養基。其中，液體培養基最為常見，它具有可進行通氣培養或振蕩培養的優勢，因為它的流動性便于精確控制培養基的溶液溫度、營養濃度和氣體含量等；它對細胞生長時的附著能力要求小，細胞可快速擴增；當需要大量細胞培養時也更經濟高效。作為大家使用最為頻繁的細胞培養試劑，基礎液體培養基在細胞培養中起到關鍵作用，接下來就給大家介紹一下它的種類和配方差異。
02 基礎液體培養基的組分
為了滿足細胞的生長需要，液體培養基一般都會含有水、能源物質、氨基酸、維生素、無機鹽和pH指示劑等。此外，還可能含有血清或血清替代成分。
? 水
液體細胞培養基中90 %以上的成份是水。細胞對水的品質非常敏感，水的品質將直接影響細胞培養的效果。因此，細胞培養用水須經過純化，品質應符合中國藥典注射用水標準或者超純水的標準。
? 能源物質
液體培養基的能源物質以葡萄糖為主，少數含有半乳糖、果糖、甘露糖等。根據葡萄糖含量不同區分，代謝消耗較快的病理狀態細胞多選用高糖（4.5 g/L）培養基，單抗細胞融合時使用低糖（1.0 g/L）培養基。當葡萄糖不足時，可以使用丙酮酸鈉為細胞提供碳源，并且部分細胞系對丙酮酸鈉具有依賴性。
? 氨基酸
氨基酸是蛋白質合成的基礎，不同細胞需要的氨基酸類型具有差異性。谷氨酰胺是一種氨基酸，也是一種重要能源物質，但要注意它在溶液中不穩定，代謝產物會損傷敏感細胞系。
? 維生素
維生素參與酶構成，是維持細胞生長的生物活性物質，在細胞代謝中起調節及控制作用。
? 無機鹽
無機鹽的主要作用就是維持滲透壓平衡，調節pH。
? 緩沖體系
細胞培養過程中造成培養基 pH 波動的主要物質是細胞代謝產生的CO2，液體培養基通常采用NaHCO3或HEPES緩沖體系來為細胞生長提供穩定的pH環境。
? 酚紅：酸堿指示劑。
03 基礎液體培養基的類型
小優在這里為大家整理了一些實驗室常用經典液體培養基的類型，建議小伙伴們收藏保存！
04 基礎液體培養基的常見問題
Q1：液體培養基為什么顏色不一樣？
A1：酚紅加量不同，導致顏色差異：DMEM ＞MEM ＞ DMEM/F12 ＞ RPMI1640＞F12 & F10。
Q2：培養基放冰箱里顏色變深？
A2：空氣中CO2濃度低，培養基內CO2會逐漸溢出，HCO3-減少，造成培養基偏堿。
Q3：含有谷氨酰胺培養基的保存條件？
A3：谷氨酰胺對溫度敏感，溫度越高降解速度越快。谷氨酰胺在溶液中不穩定，單獨保存應置于-20℃冰箱中。加有谷氨酰胺的液體培養基應存放在2°C–8°C，或者購買不含谷氨酰胺的培養基使用時添加。
Q4：液體培養基可以放-20℃及以下保存嗎？
A4：不可以。在-20℃下，培養基中的鹽容易析出，培養基融化后，有些鹽無法重新溶解，從而導致滲透壓降低。液體培養基放在2-8℃長期保存。液體培養基保存要避光。培養基中的某些成分遇光會產生過氧化氫，具有細胞毒性。
Q5：購買的液體培養基可以保存多久？
A5：理論上只要保存得當，保質期范圍之內都可以用。但實際開瓶后保存時間過長會導致液體培養基中鹽分的析出和pH值的改變，因此建議開瓶后盡快用完。
Q6：更換培養基后細胞長不好？
A6：
（1）各廠家培養基配方并非全相同，可能細胞已經適應當前的培養體系；
（2）原代細胞更容易適應新的培養基，而傳代細胞系更換比較難；
（3）剛復蘇的細胞不要用來適應新培養基，細胞活率低，待狀態穩定后再用來馴化；
（4）敏感性細胞適應培養基，需要多馴化幾代，期間細胞死亡數量減少，生長緩慢是正?，F象。
Q7：DPBS和PBS有什么區別，能通用嗎？
A7：都屬于磷酸鹽緩沖液，成分上只有一點點磷酸鹽的含量差異，均有等滲和調節pH的功能，大多數對于細胞的使用上可以通用。
Q8：HBSS 和PBS/DPBS有什么區別？
A8：HBSS緩沖液中鹽成分較PBS和DPBS更復雜，且含有葡萄糖，可為細胞提供簡單的營養，而PBS/DPBS不能提供營養。
寫在最后：
HyClone 發展歷史——品牌即品質
經典培養基質量控制
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