培养的细胞需要细致的环境控制才能成功生长和维持。全面的方法包括确保无菌、营养供应、pH稳定性和温度控制。

无菌条件和营养供应

为了防止污染并确保细胞存活，无菌环境至关重要。这通常是通过无菌技术和专门设备如层流罩来实现的。营养是通过培养基提供的，培养基中含有多种必需成分，包括:

• 无机盐:

  对维持渗透平衡和提供细胞活动所需的离子至关重要。

• 碳水化合物:

  作为能源；葡萄糖是*常用的糖。

• 氨基酸:

  蛋白质的组成部分；有些是必需的，不能由细胞合成。

• 维生素:

  作为酶促反应的辅助因子；b族维生素对细胞新陈代谢至关重要。

• 脂肪酸和脂类:

  细胞膜完整性和功能的基本成分。

• 蛋白质和肽:

  在无血清培养基中，这些取代了通常由血清提供的生长因子和结合蛋白。

• 血清:

  虽然无血清替代品越来越受欢迎，以减少可变性和污染风险，但通常作为生长因子的来源。

• pH和温度稳定性:

  细胞通常需要7.2-7.4的pH范围以实现最佳生长。这是由缓冲系统调节的，缓冲系统可以是基于CO2/碳酸氢盐的，也可以是使用诸如HEPES之类的试剂通过化学方法实现的。温度保持在37°C左右，以模拟生理条件。

媒体变体和优化

多年来，已经开发了各种基础培养基来满足特定细胞类型的需要:

• 平衡盐溶液:

  形成更复杂的介质配方的基础。

• 基础培养基，

  如*低必需培养基(MEM)，用于原代培养和二倍体细胞。

• 复杂介质:

  像RPMI 1640一样，它们适用于更广泛的哺乳动物细胞。

• 无血清培养基:

  为特定应用量身定制，降低动物源性成分的污染风险。

媒体准备和质量控制

培养基可以由基本成分在内部制备，也可以购买现成的溶液。质量控制包括确保没有污染物和成分的适当浓度。粉末培养基的复原需要高等级的水，并且制备的培养基必须灭菌，通常通过过滤。

血清使用和安全注意事项

血清，尤其是胎牛血清(FBS)的使用是常见的，因为其含有丰富的生长因子。然而，由于对疯牛病等疾病的关注，严格的测试和采购协议是为了确保安全。

法规指导动物源材料的培养，强调采购和测试的重要性。在可能的情况下消除这些材料的趋势反映在开发无血清和无动物的培养基替代品中。

总之，细胞培养基在体外细胞的生长和维持中起着重要作用。每种成分都经过精心选择和优化，以模拟体内环境，确保细胞具有生长、存活和功能性条件。