細胞培養基是人工模擬體內環境以維持細胞體外生長的基礎物質,通過提供氨基酸、維生素、碳水化合物及無機鹽等必需營養,同時調節滲透壓(260-320mOsm/kg)和pH值(7.2-7.4),保障細胞增殖與代謝功能。細胞培養基是細胞培養中不可缺少的營養成分,但是最基礎的培養基卻給很多實驗者帶來了一系列的問題。如果細胞狀態不好,后續試驗將無法進行,甚至前功盡棄。
培養基常見問題
一、如何選用培養基? 選擇培養基沒有一定標準,有幾點建議可供參考:
1. 建立某種細胞株所用的培養基應該是培養這種細胞首選的培養基。可以查閱文獻,或在購買細胞株時咨詢。
2. 根據細胞株的特點、實驗的需要來選擇培養基。如小鼠細胞株多選1640;進行細胞雜交、基因轉移實驗,可選擇IMDM。
3. 用多種培養基培養目的細胞,觀察其生長狀態,可以用生長曲線、集落形成率等指標判斷,根據實驗結果選擇最佳培養基,這是最客觀的方法,但比較繁瑣。
4.ATCC(American Type Culture Collection)收集了絕大多數細胞的詳細資料。打開ATCC網頁的Cells and hybridomas鏈接,輸入細胞名稱就可以搜索ATCC的細胞數據庫。數據庫中有每一種細胞的詳細描述,包括細胞的來源,培養和凍存條件,以及相關文獻等資料。
二、液體培養基可以放-20℃保存嗎?
不可以!因為在-20℃下,培養基中的鹽容易析出,培養基融化后,有的鹽可能無法重新溶解,從而導致培養基滲透壓降低,培養細胞時,細胞容易破裂而死亡, 在-20℃下培養基中某些成分可能會被破壞,特別是完全培養基中的因子不可反復凍融,其活力會大大降低甚至失活。
三、新配制的液體培養基能保存多久?
我們建議將新配制的培養基放置于4℃,避光保存盡量在一周內使用完畢。培養基越新鮮越好。
四、培養基中添加了血清和抗生素后,可長期保存嗎?
一旦您在新鮮培養基中添加了血清和抗生素時,您應該在兩到三周內使用它。因為一些抗生素和血清中的基本成分在解凍后就開始降解。
五、培養基中是否須添加抗生素?
除了特殊篩選系統外,一般正常培養狀態下,培養基中不應添加任何抗生素。
為防止細菌、真菌污染,可以加入青霉素-鏈霉素雙抗溶液,其培養基中的終濃度為青霉素100U/ml,鏈霉素為100ug/ml。
產品:CSP006
六、為何培養基保存于4℃冰箱中,顏色會偏暗紅色,且pH值越來越偏堿性?
培養基保存于4℃冰箱中, 培養基內之CO2 會逐漸溢出,造成培養基越來越偏堿性。而培養基中之酸堿指示劑(通常為phenol red) 的顏色也會隨堿性增加而更偏暗紅。培養基偏堿的結果, 將造成細胞生長停滯或死亡。若培養基偏堿時, 可以通入無菌過濾之CO2, 以調整pH 值。如下圖所示:

Fig1。通過酚紅監測細胞培養物中的 pH 值變化。酚紅(酚磺酞)是一種三苯基甲烷染料,用于細胞培養以監測 pH 值變化。隨著 pH 值的增加,它的顏色逐漸從黃色過渡到紅色和紫紅色。
參考文獻:A Beginner's Guide to Cell Culture: Practical Advice for Preventing Needless Problems
七、培養液pH是怎樣影響細胞生長的?
由于大多數細胞適宜PH值為7.2-7.4,偏離此范圍對細胞將產生有害的影響。各種細胞對PH值要求也不完全相同,原代細胞培養一般對PH值變動耐受差,無限細胞系耐受力強。 但總體來說,細胞耐酸性比耐堿性強一些,偏酸環境中更有利于細胞的生長。因此,配制培養用液時可把液體的PH值稍微調的偏酸一些。液體在經過0.1um或0.2um濾膜過濾時,PH值會向上浮動0.2左右。以下培養基顏色隨PH變化而變化的圖(圖片來源于網絡):


八、為什么有客戶要求培養基中不含酚紅?
研究表明,酚紅可以模擬固醇類激素的作用(特別是雌激素)。為避免固醇類反應,細胞培養,尤其是哺乳類細胞時,用不加酚紅的培養基。由于酚紅干擾檢測,一些研究人員在做流式細胞檢測時,不使用加酚紅的培養基。
九、培養基顏色變化的原因?
9.1 培養基顏色變紅,培養基保存于4℃冰箱中,培養基內CO2 會逐漸溢出,造成培養基越來越偏堿性。而培養基中酸堿指示劑(通常為phenol red)的顏色也會隨堿性增加而更偏暗紅。培養基偏堿后再用于細胞培養將造成細胞生長停滯或死亡。培養基偏堿時,可以通入無菌過濾的CO2,以調整pH值。
9.2 培養基顏色變黃,細胞在生長和代謝過程中會產生酸性物質,如乳酸,會導致培養基的pH值下降,從而使酚紅指示劑的顏色從紅色變為黃色。這一現象通常發生在細胞生長過度、營養物質被大量消耗、代謝廢物積累的情況下。因此,當觀察到培養基顏色變黃時,可能意味著細胞已經接近或達到了其生長周期的末期,需要及時換液或傳代維持細胞的正常生長。

Fig3.圖片來源于中喬新舟實驗室拍攝
左圖:黃色是培養基終止營養物質消耗殆盡的情況;有圖:橘黃色是沒完全消耗還有營養的情況。
9.3 培養基顏色發黃且渾濁,污染的培養基通常會迅速變黃或變渾濁(細菌污染),這種污會影響細胞的正常生長,細胞狀態受損乃至漂浮死亡。
