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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。

　　*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*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。zui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。

血清到底需不需要加热灭活？

　　人们通常通过在56°C加热30分钟的办法，来灭活血清中的补体，以及其中可能的微生物（比如支原体）的污染。加热灭活带来的问题是，血清中的氨基酸、维生素和生长因子等也会不同程度的被破坏。

　　Triglia and Linscott 的研究发现（1），胎牛血清中的补体含量很低，即使在未稀释的胎牛血清中，也观察不到溶血现象。另外37°C的加热能够有效灭活补体。所以对胎牛血清而言，并不需要通过专门的热灭活来灭活其中的补体。

　　早期的血清制备中的滤膜的孔径大于0.22um，不能有效的去除支原体的污染。热灭活可以去除支原体的污染。但是现在血清制备中的终端滤膜的孔径为0.1um甚至小到0.04um，所以血清中一般没有支原体的污染。

　　综合上面的观点，除非有特别的情况，标准厂家生产的胎牛血清一般不需要加热灭活。

1) Triglia, R.P., Linscott, W.D. 1980. Titers of nine complement components, conglutinin and C3b inactivator in adult and fetal bovine sera. Molecular Immunology. 17:741-748.

选用血清时要注意什么？

　　细胞培养使用的一般是胎牛血清。由于胎牛血清价格非常贵，为了节约，对于一些比较容易生长的细胞，有时候也使用新生牛血清，或者马血清。

　　血清中含有血清清蛋白、生长因子等。对于大多数培养的动物细胞而言，培养液中加入血清是生长必须的。虽然无血清培养液已经出现，但无血清培养液只适用于特定的细胞，而且价格一般比较昂贵，所以在比较长的时间内，细胞培养仍然需要血清。

　　对于一种特定的细胞，可以从ATCC（American Type Culture Collection）查到培养液中需要加入的血清的种类和浓度。

　　来自不同商家的血清差异很大，即使来自同一商家的血清，不同批次之间仍然会有非常大的差异。对于培养不易生长的细胞而言，挑选的血清非常重要。一般来说，可以向血清生产商家索取少量不同批次的血清，经过试验后找到对细胞生长zui有利的批次，然后大量购买该批次的血清，储存于-80度的冰箱内，供长期使用。