细胞培养基的三类

细胞培养基的选择及常用数据库

日期：2012-04-13 来源：未知 作者：网友 点击：次 细胞实验技术

经典的培养基有很多种，Invitrogen(GIBCO)、Thermo Fisher(HyClone)、Sigma等公司都可以提供。其中DMEM、RPMI 1640、MEM、DMEM/F12都是应用最广泛的培养基。其他如M199、IMDM、L15培养基等也用于某些细胞的培养。

◆ MEM是由Eagle’s基础培养基(BME)发展而来的，其中增加了组分的范围及浓度。

◆ Dulbecco改良的BEM(DMEM)培养基是为小鼠成纤维细胞设计的，现在常用于贴壁细胞的培养。DMEM的氨基酸浓度是MEM的两倍，维生素浓度是MEM的4倍，采用双倍的HCO3-和CO2浓度起到更好的缓冲作用。最初的配方中葡萄糖含量为1000

mg/L，后来为了某些细胞的生长需要，将葡萄糖含量又调整为4500 mg/L，这就是大家常说的低糖和高糖了。

◆ aMEM含有附加的氨基酸、维生素以及核苷和脂肪酸，它可广泛应用于各种细胞类型，包括对营养成分要求苛刻的细胞。

◆ Ham’s F12是为在低血清浓度下克隆CHO细胞而设计的，现在也广泛应用于克隆形成率的分析及原代培养。F12还可以与DMEM等体积混合使用，得到一种高浓度与成分多样化相结合的产物，这种培养基已应用于许多原代培养及更难养的细胞系的培养。

◆ RPMI 1640培养基是专为淋巴细胞培养而设计的，现在已广泛应用于悬浮细胞的培养。

以前经常听到有人问，这种细胞该用哪一种培养基呢?其实这个问题的答案可以很简单，也可以好复杂。此话怎讲?如果这种细胞是购自ATCC或其他的细胞库，那很简单，问供应商就行了。或者找到相关的文献，作为参考。Invitrogen网站上有一个Cell

Line Database的工具，也很好用。选择你感兴趣的细胞类型，它就会弹出推荐的培养基、血清和转染试剂等，有时还有优化好的转染步骤，很方便。Sigma网站上也有一个Media Expert，包括了培养基所有成分的功能描述、使用推介和参考文献等，它还是一个解决问题能手，对于细胞培养中的常见问题，如细胞贴壁不好、培养基变色等，它都会列出可能的原因，并提供补救办法。这个Expert果然不简单!

细胞培 养基 的基本要求

体外培养的细胞直接生活在培养基中，因此培养基应能满足细胞对营养成分、促生长 因子、激素、渗透压、 pH等诸多方面的要求。

营养成分：

1. 氨基酸：所有细胞都需要 12 种必须氨基酸：缬、亮、异亮、苏、赖、色、苯丙、 蛋、组、酪、精、胱氨酸。

2. 单糖：六碳糖是主要能源，也是合成某些氨基酸、脂肪、核酸的原料。细胞对葡萄 糖的吸收能力最高，半乳糖最低。 体外培养动物细胞时，几乎所有的培养基或培 养液中都以葡萄糖作为必含的能源物质。

3. 维生素：生物素、叶酸、烟酰胺、泛酸、吡哆醇、核黄素、硫胺素、维生素 B12 都

是培养基常有的成分。

4. 无机离子与微量元素：细胞生长除需要钠、钾、钙、镁、氮和磷等基本元素，还需 要微量元素，如铁、锌、硒、铜、锰、钼、钒等。

5. 促生长因子及激素： o 各种激素、生长因子对于维持细胞的功能、保持细胞的状态 （分化或未分化）具有十分重要的作用。有些激素对许多细胞生长有促生长作用， 如胰岛素， 它能促进细胞利用葡萄糖和氨基酸。 有些激素对某一类细胞有明显促进 作用， 如氢化可的松可促进表皮细胞的生长， 泌乳素有促进乳腺上皮细胞生长作用 等。

6. 渗透压 ：细胞必须生活在等渗环境中，大多数培养细胞对渗透压有一定耐受性。 人血浆渗透压 290mOsm/kg, 可视为培养人体细胞的理想渗透压。鼠细胞渗透压在 320mOsm/kg左右。对于大多数哺乳动物细胞，渗透压在 260～320mOsm/kg的范围 都适宜。 7. pH、气体：是细胞生存的必需条件之一，所需气体主要是氧和二氧化碳。氧参与三

羧酸循环， 产生能量供给细胞生长、 增殖和合成各种成分。 一些细胞在缺氧情况下， 借糖酵解也可获取能量，但多数细胞缺氧不能生存。在开放培养时，一般置细胞于 95％空气加 5％二氧化碳的混合气体环境中培养。二氧化碳既是细胞代谢产物，也 是细胞所需成分，它主要与维持培养基的 pH 有直接关系。动物细胞大多数需要轻 微的碱性条件， pH值约在 7.2 ～7.4 ，在细胞生长过程中，随细胞数量的增多和代 谢活动的加强，二氧化碳不断被释放，培养液变酸， pH 值发生变化。由于 NaHC3O 容易分解为二氧化碳，很不稳定，致使缓冲系统难以精确地控制。故这一缓冲系统 适合密闭培养。 HEPES结合碳酸氢钠使用，可提供更有效的缓冲体系，主要是防止 pH值迅速变动，但最大缺点是在开放培养或观察时难以维持正常的 pH值。造成 pH 波动主要是代谢产生的 CO2，在封闭式培养过程中

微生物、动物、植物细胞培养的异同点如下：

不同点：首先在培养基上，微生物是固体、半固体培养基都有，成分主要是水、无机盐、生长因子、碳源、氮源等。如果是病毒的话要用细菌进行培养；动物的话用天然培养基加生长因子比较好，一般是液体培养基，成分主要是水、葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清；而植物培养基用合成培养基就可以了，一般是固体培养基，成分主要是矿质元素、蔗糖、纤维素、植物激素、有机添加剂。其次是各自培养的原理上的不同，微生物细胞培养的原理是微生物细胞的增殖，动物细胞培养的原理是细胞的增殖，植物细胞培养原理是细胞的全能性。

最后，微生物细胞培养主要是获得其代谢产物或次级代谢产物或得到细胞本身；植物细胞培养主要是获得新个体或细胞产品，应用与快速繁殖试管苗、细胞产品、人工种子、转基因植物的培育等。动物细胞培养是获得大量新生细胞或细胞产品，应用是获得细胞的产物或细胞等。另外，动物细胞分散用到的是胰蛋白酶，植物是纤维素酶等。

相同点：两者都需要培养基、都需要无菌操作，防止染菌、培养时候都需要适当的温度等条件。

综上所述见下表：

微生物 动物细胞 植物细胞

大小(um) 1~10 10~100 10~100

悬浮生长 可以，多数细胞需附着表面才能生长 可以，但易结团 无单个细胞

营养要求 简单 非常复杂 较复杂

生长速率 快，倍增时间为0.5~5小时 慢，倍增时间为15~100小时 慢，倍增时间为24~74小时

代谢调节 内部 内部 激素 内部 激素

常用细胞所用培养基配方

CELL LINE CELL TYPE SPECIES TISSUE MEDIUM

293 fibroblast human embryonic kidney MEM, 10% HI horse serum

3T6 fibroblast mouse embryo DMEM, 10% FBS

A549 epithelial human lung carcinoma F-12K, 10% FBS

A9 fibroblast mouse connective tissue DMEM, 10% FBS

AtT-20 epithelial mouse pituitary tumor F-10, 15% horse serum and

2.5% FBS

BALB/3T3 fibroblast mouse embryo DMEM, 10% FBS

BHK-21 fibroblast hamster kidney GMEM, 10% FBS or MEM, 10% FBS

and NEAA

BHL-100 epitheliall human breast McCoy'5A, 10% FBS

BT fibroblast bovine turbinate cells MEM, 10% FBS and NEAA

Caco-2 epithelial human colon adeno carcinoma MEM, 20% FBS and

NEAA

Chang epithelial human liver BME, 10% calf serum

CHO-K1 epithelial hamster ovary F-12, 10% FBS

Clone 9 epithelial rat liver F-12K, 10% FBS