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细胞培养液简介

虽然细胞培养的实验早在19世纪末就开始了,但用于培养细胞的培养液主要是动物的血清或淋巴液。被人称为细胞培养之父的Ross Harrison就是利用青蛙的淋巴液来培养神经细胞的。这样的培养液不但性质不稳定,而且只能进行非常小规模的细胞培养。

第一个人工配制的培养液是由Lewis & Lewis在1911年由海水、血清、胚胎提取物和盐和蛋白胨为原料配制成的。但是人们对于培养液中的化学成分并不清楚。直到1948年,Fisher才研制成了第一个化学成分清楚的细胞培养液CMRL1006。

实验室常用的细胞培养液的主要成分是氨基酸、葡萄糖、无机盐、维生素和微量元素等。为了维持稳定的pH,培养液中一般有一个pH缓冲系统,同时常加入少量的酚红作为pH指示剂。另外培养液中一般需要加入一定量的血清。

培养液中的氨基酸除了13种细胞生长所必须的氨基酸外,往往加入一些非必需的氨基酸以促进细胞的生长。在必需的氨基酸中,L-谷氨酰胺在溶液中不稳定(在4℃培养溶液中半衰期为3个星期,37℃中为1个星期),需要在使用时加入。

葡萄糖在培养液中的含量一般为1g/L(低糖)或4.5g/L(高糖)。它是细胞代谢重要的能量来源。

细胞培养液中都有一个平衡盐系统,用于维持细胞的渗透压、维持pH和细胞正常的代谢等。最常用的平衡盐系统有Dulbecco's phosphate buffered saline (D-PBS); Earle's balanced salts (EBSS) 和 Hanks' balanced salts (HBSS)。它们都含有细胞所必需的5种离子:钠离子、钾离子、钙离子、镁离子和磷酸根。培养液中的pH缓冲系统一般是碳酸氢钠和HEPES等。

培养液中的维生素包括叶酸、维生素B、烟酰胺和吡哆醇等。培养液中的微量元素元素包括Cu2+ ,Zn2+ ,和Mn2+等。

血清中含有生长因子、促进细胞帖壁的因子、矿物质、激素、脂类等,另外血清可以抑制胰酶的活性。

一般培养液都含酚红作为pH指示剂,它是细胞培养液状态的一个很好的标志。过长时间的培养或者微生物的污染都会使培养液的pH发生改变。需要注意的是,酚红可以模拟类固醇激素(尤其是雌性激素)的作用,所以如果培养的细胞对雌性激素敏感(比如实验本身就是研究雌性激素对细胞的作用),就应当使用没有酚红的培养液。