無血清細胞培養(yǎng)——讓細胞培養(yǎng)更任性
隨著現代科學的不斷發(fā)展,尤其是生物醫(yī)學的快速進步,細胞培養(yǎng)成為很多研究及應用領域中十分重要的基礎性工作。而大多數的動物細胞在進行體外培養(yǎng)時仍需采用含血清的培養(yǎng)基,血清的主要作用在于向細胞提供生長增殖所需的激素、生長因子和其他營養(yǎng)物質,但因血清供體的個體差異,使得血清批次之間存在較大的差異,且血清價格昂貴,容易被病毒和支原體感染,此外血清中大量成分復雜的蛋白質給疫苗、細胞因子和單克隆抗體等細胞產品的分離純化帶來很大的困難。此外,使用血清培養(yǎng)所獲得的細胞因其存在產生免疫源性的風險,無法直接用于臨床的應用?;?
隨著現代科學的不斷發(fā)展,尤其是生物醫(yī)學的快速進步,細胞培養(yǎng)成為很多研究及應用領域中十分重要的基礎性工作。而大多數的動物細胞在進行體外培養(yǎng)時仍需采用含血清的培養(yǎng)基,血清的主要作用在于向細胞提供生長增殖所需的激素、生長因子和其他營養(yǎng)物質,但因血清供體的個體差異,使得血清批次之間存在較大的差異,且血清價格昂貴,容易被病毒和支原體感染,此外血清中大量成分復雜的蛋白質給疫苗、細胞因子和單克隆抗體等細胞產品的分離純化帶來很大的困難。此外,使用血清培養(yǎng)所獲得的細胞因其存在產生免疫源性的風險,無法直接用于臨床的應用?;谶@些不利因素,自上世紀50 年代起,細胞生物學家們開始研究血清中各成分在細胞培養(yǎng)中的作用,以期尋找合適的補充因子替代血清。
1976 年,Sato 在英國《自然》雜志上公布了一項實驗結果,在垂體細胞株GH3 的培養(yǎng)中沒有使用血清,在培養(yǎng)基中添加了三碘甲狀腺素(T3)、促甲狀腺激素釋放激素(TRH ) 、甲狀旁腺激素(PTH )、生長調節(jié)素(So2matomedin) 和轉鐵蛋白(Tf) ,GH3 細胞株在無血清介質中能夠維持生長。此后無血清細胞培養(yǎng)技術迅速發(fā)展,至今已有多個細胞株能在無血清培養(yǎng)基中成功生長和增殖
表1.無血清培養(yǎng)基的簡要發(fā)展歷程
成分 | 優(yōu)缺點 | |
第一代 | 不含有血清,但含有大量的動物或植物蛋白 | 蛋白含量高(低于血清培養(yǎng)基),不利于目標蛋白的分離純化 |
第二代 | 完全不采用動物來源蛋白 | 降低生產成本,加快報批速度 |
第三代 | 完全么有蛋白或含量極低 | 成分確知,細胞培養(yǎng)和生產容易做到恒定,分離純化容易,成本低。但僅限于幾個特定的細胞株 |
第四代 | 無血清,無蛋白 | 適合多種不容細胞生長并可高溫消毒 |
無血清培養(yǎng)的優(yōu)點:
1.可避免血清批次間的質量變動,提高細胞培養(yǎng)和實驗結果的重復性。
2.避免血清對細胞的毒性作用和血清源性污染。
3.避免血清組分對實驗研究的影響。
4.有利于體外培養(yǎng)細胞的定向分化及檢測。
5.可提高產品的表達水平并使細胞產品易于純化。
無血清培養(yǎng)的缺點:
1.細胞在無血清培養(yǎng)基中易受某些機械因素和化學因素的影響,培養(yǎng)基的保存和應用不如傳統(tǒng)的合成培養(yǎng)基方便。
2.針對性很強,一種無血清培養(yǎng)基僅適合某一類細胞的培養(yǎng)。
3.貼壁細胞的無血清培養(yǎng)基需要配合包被基質進行培養(yǎng)。如PLL、PDL、Laminin、玻粘連蛋白等。該包被過程較為繁瑣、費時,且包被穩(wěn)定性較差。
針對無血清培養(yǎng)的以上缺點,增強培養(yǎng)板的穩(wěn)定性能,省去客戶對培養(yǎng)板繁瑣的包被過程,海貍納米科技自主研發(fā)的生物納米表面技術(如示意圖1),利用天然活性的多肽、糖類及其它高分子材料對常規(guī)細胞培養(yǎng)表面進行功能化改性。該產品可促進MSC/NSC/Neuron等細胞在無血清培養(yǎng)體系下的貼壁生長,能夠完美地取代傳統(tǒng)培養(yǎng)技術中繁瑣費時且穩(wěn)定性差的蛋白包被培養(yǎng)表面。
產品預包被原理示意圖1
產品使用簡單方便,將對數生長期的細胞收集后,直接接種到培養(yǎng)表面即可,即拆即用。
案例1:BeaverNano?無血清細胞培養(yǎng)耗材用于大鼠神經干細胞培養(yǎng)
圖1 大鼠神經干細胞在不同細胞培養(yǎng)表面貼壁生長的對比實驗(100×相差顯微鏡照片)。
圖2 大鼠神經干細胞進行3次傳代培養(yǎng)后的巢蛋白(nestin)表達水平。紅色染色表示神經干細胞巢蛋白分泌情況,藍色染色表示神經干細胞核。(100×)
案例2:BeaverNano?無血清細胞培養(yǎng)耗材用于大鼠神經元細胞培養(yǎng)
圖3大鼠海馬神經元細胞在不同細胞培養(yǎng)表面的生長狀況
圖3表明BeaverNano?無血清細胞培養(yǎng)表面更有利于大鼠海馬神經元細胞的分散生長,方便后續(xù)的細胞檢測實驗
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產品名稱 | 貨號 | 包裝 |
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