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合成培養基的主要成分及配制步驟
閱讀：169 發布時間：2024-7-22 細胞培養基的種類很多，按其來源分為合成培養基和天然培養基(目前使用的培養基絕大部分是合成培養基)，按其物質狀態分為干粉培養基和液體培養基兩類。干粉培養基需由實驗者自己配制并滅菌，液體培養基由專業商家提供，用戶可直接使用，非常方便。
一、合成培養基的主要成分有：氨基酸、碳水化合物、無機鹽、維生素及其它輔助物質：
1、氨基酸
氨基酸是組成蛋白質的基本單位。不同種類的細胞對氨基酸的要求各異，但有幾種氨基酸細胞自身不能合成，必須依靠培養液提供，這幾種氨基酸稱為必需氨基酸。其中谷氨酰胺是細胞合成核酸和蛋白質必需的氨基酸，在缺少谷氨酰胺時，細胞生長不良而死亡。因此，各種培養液中都有較大量的谷氨酰胺。但是，由于谷氨酰胺在溶液中很不穩定，應置于-20℃冰箱中保存，在使用前加入培養液內。已含谷氨酰胺的培養液在4℃冰箱中儲存2 周以上時，還應重新加入原來量的谷氨酰胺。
2、碳水化合物
碳水化合物是細胞生長主要能量來源，其中有的是合成蛋白質和核酸的成分。主要有葡萄糖、核糖、脫氧核糖、丙酮酸鈉和醋酸等。
3、無機鹽
培養液中無機鹽的主要功能是幫助細胞維持滲透壓平衡。此外，通過提供鈉，鉀和鈣離子，幫助細胞調節細胞膜功能。培養液的滲透壓是一個非常重要的因素, 細胞通常可耐受260mOsm/kg ～320 mOsm/kg。標準培養液的滲透壓在此范圍內波動。特別注意：向培養液中加入其它物質有可能會明顯改變培養液的滲透壓，特別是溶于強酸或強堿中的物質。向培養液中添加HEPES 時需按以下方法調節鈉離子濃度。
大多數細胞所需pH 在 7.2 - 7.4。但是，細胞培養適pH 值隨培養的細胞種類不同而不同。成纖維細胞喜歡較高pH (7.4 - 7.7), 而傳代轉化細胞系則需要偏酸pH (7.0 - 7.4)。
由于多數培養液靠碳酸氫鈉(NaHCO3)與CO2 體系進行緩沖，因此，氣相中的CO2 濃度應與培養液中碳酸氫鈉濃度相平衡。如果氣相或培養箱空氣中CO2 濃度設定在5%，培養液中NaHCO3 的加入量為1.97g/L；如果CO2 濃度維持在10%，培養液中NaHCO3 的加入量為3.95g/L。
細胞培養瓶蓋不應擰得太緊，以保證氣體交換。HEPES 是一種非離子緩沖液，在pH 7.2 - 7.4 范圍內具有較好的緩沖能力，但是非常昂貴，在高濃度時對一些細胞可能有毒。HEPES 緩沖液可與低水平的碳酸鈉(0.34g/L)共用，以抵消因額外加入HEPES 引起的滲透壓增加。在這種培養條件下，細胞培養瓶的蓋子應擰緊，以防止培養液中所需的少量碳酸鹽散入空氣中。大多數培養液中含有酚紅作為pH 指示劑，酸性培養液呈橙黃色，堿性培養液呈深紅色。
4、維生素
在細胞培養中，盡管血清是維生素重要來源， 但是許多培養基中添加了各種維生素以適合更多的細胞系生長。
5、其它成分
在一些較為復雜的培養液中還包括其它一些成分。如在雜交瘤技術中常用的DMEM 培養液，使用時還需要補加丙酮酸鈉和2-C2H6OS(2-Mercaptoethanol，2-Me)。2-Me 對細胞生長有很重要的作用。有人認為它相當于胎牛血清，有直接刺激細胞增殖作用。2-Me的活性部分是硫氫基，其中一個重要作用是使血清中含硫的化合物還原成谷胱甘肽，能誘導細胞的增殖，為非特異性的激活作用。同時避免過氧化物對培養細胞的損害。另一個重要作用是促進分裂原的反應和DNA 合成，增加植物凝集素(PHA)對淋巴細胞的轉化作用，已廣泛應用于雜交瘤技術，另外，也開始用于一些難以培養的細胞。2-Me 是一種小分子還原劑，極易氧化。分子量為78.13，純的2-Me 是一種無色有刺激味的液體，比重為1.110-1.120(Do20)，常用終濃度為5×10-5M。常配制成0.1M 的儲存液，用時每升培養液加0.5ml。
二、配制步驟
①、將干粉型培養基溶于欲配制液體總量2/3的三蒸水，沖洗包裝袋兩次倒入培養液中，加人磁性攪棒并置于磁力攪拌器上充分攪拌，以確保培養基干粉充分溶解。
②、按照產品包裝說明的要求和實驗需要補加 NaHCO3和谷氨酰胺。
③、加入抗生素：最終濃度為青霉素100U/mL，鏈霉素100ug/mL。（一般市售的青霉素為80萬單位/瓶，將其溶解于4 mL三蒸水中，每升培養液中加人0.5 mL；市售鏈霉素為1g/瓶，將其溶解在5mL中，每升培養液加人0.5 mL。）
④、加入所需濃度的經56℃水浴滅活的胎牛（或其他）血清，補加三蒸水至最終體積。（目前，血清均經過無菌處理。）
⑤、調整培養液pH值：一般情況下市售干粉型培養基溶解后，pH值都有一相對穩定的數值，但某些因素例如配制液體使用的三蒸水、加人不同濃度的血清、采用CO2加壓過濾等，有可能使所配制液體的pH有所改變。因此，配制過程中，應強調采用新鮮制備的三蒸水并在加人血清后調整pH值，過濾除菌時宜采用O2加壓過濾。常規配制培養液時pH值常略偏堿，可采用HCI溶液進行調整，使用時可將預先配制的HCI溶液逐滴緩慢加入欲調整的偏堿的液體中并攪拌均勻，用pH計或pH精密試紙觀察調整結果達到pH7.2~7.4。
⑥、將上述溶液用過濾法消毒除菌。所使用的濾器采用0.22 um和0.45 um濾膜各1張，常規高壓滅菌消毒。
⑦、將經過濾除菌的培養液分裝于貼有標簽的無菌貯液瓶中，加蓋瓶塞，加封75%乙醇浸泡的玻璃紙，4℃存放。
三、注意事項
①配制培養液以及調節培養液pH值所使用的HCl和 NaOH等溶液需新鮮制備的三蒸水，一般于配制當天制備，以保證水的純度和質量。
②配制培養基的各種器皿都應徹di清洗，烤干后備用。
③培養液配制過程中一般不需加熱助溶。
④培養液配制后應進行無菌試驗，以檢測培養液是否有污染。配制培養液所需血清的質量應保持穩定，同一項實驗應盡可能采用同一批號血清。
⑤每批次配制液體數量以使用2周左右為宜，以免時間過長造成營養成分損失。