细胞培养基的基本成分有哪些
细胞培养基成分
细胞培养基成分一、基础成分细胞培养基的基础成分包括无机盐、氨基酸、糖类和维生素。
无机盐是细胞生长所必需的,它们提供了细胞代谢所需的离子和微量元素。
常见的无机盐有氯化钠、磷酸盐、硫酸盐等。
氨基酸是蛋白质的构成单元,细胞需要氨基酸才能合成新的蛋白质。
糖类是细胞的能量来源,常用的糖类有葡萄糖、果糖等。
维生素是细胞生长所需的有机物质,它们参与了细胞的代谢和生长过程。
二、生长因子生长因子是细胞培养基中的重要组成部分,它们能够刺激细胞增殖和分化。
常见的生长因子有表皮生长因子(EGF)、基础生长因子(bFGF)、血小板源性生长因子(PDGF)等。
这些生长因子能够与细胞表面的受体结合,通过激活细胞内的信号通路,促进细胞的生长和发育。
三、血清血清是细胞培养基中的一种复杂液体,它包含了多种生长因子、激素、维生素等。
血清可以提供细胞所需的多种营养物质,促进细胞的生长和增殖。
然而,血清中的成分非常复杂,含有大量的未知因素,因此在某些研究中需要使用无血清培养基来避免血清的干扰。
四、胶原蛋白和基质胶原蛋白和基质是细胞培养基中的一种重要成分,它们能够提供细胞附着的支持和结构。
胶原蛋白是一种结构蛋白,能够形成纤维状的网络,提供细胞附着的基础。
基质则是一种细胞外基质,它包含了多种细胞黏附蛋白和分泌物,能够模拟细胞所在的体内环境,促进细胞的生长和分化。
五、抗生素和抗菌剂在细胞培养过程中,为了防止细胞感染和污染,常常向培养基中添加抗生素和抗菌剂。
抗生素能够抑制细胞培养中的细菌和真菌的生长,保证培养基的无菌状态。
常用的抗生素有青霉素、链霉素等。
抗菌剂则能够抑制细胞培养中的细菌的生长,常用的抗菌剂有氨苄西林、庆大霉素等。
细胞培养基的成分非常复杂,它们共同作用,为细胞的生长和发育提供了必要的条件。
在细胞培养实验中,选择合适的培养基成分对于细胞的研究非常重要。
不同类型的细胞可能需要不同的培养基成分,因此研究人员需要根据实际需要进行调整和优化。
细胞培养基的基本要求
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。
培养基概念
培养基概念培养基是微生物学和生物技术领域中非常重要的概念,它是指一种用于培养微生物和细胞的营养物质基质。
培养基的作用在于提供养分和条件,使微生物或细胞能够生长、繁殖、分化和表达特定基因等。
本文将以《培养基概念》为标题,探讨培养基的种类、组成、制备方法、应用和未来发展趋势等方面。
一、培养基的种类根据微生物或细胞的生长特性和需要,培养基可以分为多种类型,如下:1.富含营养物质的培养基:这种培养基通常含有丰富的碳源、氮源、矿物质和维生素等,适用于生长快速、代谢活跃的微生物或细胞,如大肠杆菌、酵母菌等。
2.限制营养物质的培养基:这种培养基中某些营养物质被限制,如碳源、氮源、矿物质等,适用于生长缓慢、代谢低下的微生物或细胞,如放线菌、真菌等。
3.选择性培养基:这种培养基中含有某些抗生素、染料、药物等物质,可以选择性地促进某些微生物或细胞的生长,抑制其他微生物或细胞的生长,如血液平板、MacConkey培养基等。
4.差异性培养基:这种培养基中含有某些特殊物质,可以使某些微生物或细胞表现出特殊的生长特性、代谢途径或产生特殊的代谢产物,如气体培养基、铁素体培养基等。
二、培养基的组成培养基的组成因微生物或细胞的需要而异,但通常包括以下几类基本成分:1.碳源:提供微生物或细胞所需的能量和碳骨架,如葡萄糖、果糖、麦芽糖等。
2.氮源:提供微生物或细胞所需的氨基酸、核酸、蛋白质等,如氨基酸、尿素、鱼粉等。
3.矿物质:提供微生物或细胞所需的微量元素和离子,如钙、镁、钾、铁等。
4.维生素:提供微生物或细胞所需的生长因子和辅酶,如维生素B1、B12、菸酸等。
5.其他添加物:如抗生素、染料、药物等,可用于选择性培养或差异性培养。
三、培养基的制备方法培养基的制备方法可以根据不同的需求和目的而异,但通常包括以下几个步骤:1.准备基础培养基:将碳源、氮源、矿物质和维生素等基本成分按一定比例混合,加入适量的水,并在常温下搅拌均匀。
2.调节pH值:根据微生物或细胞的需要,调节培养基的pH值,通常在7.0-7.4之间。
细胞培养各种培养基简介
DMEM、RIPA1640、F12、L15等细胞培养基的基本知识培养细胞的完全培养基由基础培养基(如MEM)和添加剂(如血清或无血清培养用的某些确定的激素及生长因子)组成,培养基的配方一直在改进,其中包括抗生素和抗有丝分裂剂等等。
一、基础培养基绝大多数培养基是建立在平衡盐溶液(BSS)基础上,添加了氨基酸、维生素和其它与血清中浓度相似的营养物质。
最广泛应用的培养基是Eearle`s MEM 的混合物,其中含有13种必须氨基酸、8种维生素。
而Ham`s F12 也包括非必须氨基酸,维生素的范围亦很广,另外常规含有无机盐和代谢添加剂(例如核苷酸)。
MEM/F12 这两种培养基各取1/2,形成神经生物学最通用的培养基。
Dulbecco`s改良培养基——DMEM,现应用于快速生长的细胞,同MEM 含有相同的营养成分,但浓度高出2~4倍。
选择某种培养基,应仔细了解成分表,应知道大多数情形下培养基都有不足。
例如,有些培养基在氨基酸中包括有谷氨酸,而这种培养基虽广泛用于神经生物学领域,但它对某些对谷氨酸敏感的可能有细胞外毒性损伤的神经元而言,则并非最佳选择,特别是如果神经元生长在缺乏胶质的环境中时。
F12中含有硫酸亚铁,据报道也有神经毒效应。
在所有这些培养基中,谷氨酸比其他氨基酸有更高的浓度,这是因为它具有不稳定性以及在许多细胞培养中它常用作碳源。
对于神经元的培养常常在基础培养基中增加葡萄糖的含量到0.6%或者加入丙酮酸(若培养基中这两种物质缺乏时)。
MEM与F12均要用5%的CO2来平衡,DMEM含更高浓度的NaCO3,要用10%的CO2来平衡,当然也可以在较低CO2浓度下使用。
这些基础培养基的组成成分是建立在对不同细胞系生长的研究之上的,但通常在原代培养中使用也能有比较令人满意的结果。
原则上,HEPES作为缓冲剂可用来代替碳酸氢盐,以解除需要高浓度CO2培养环境的限制。
实际操作中并非如此简单。
显然,溶解的CO2与碳酸氢盐对良好的细胞生长是重要的。
DMEM培养基配方
DMEM培养基配方DMEM(Dulbecco's Modified Eagle Medium)是一种常用的培养基,常用于细胞培养和病毒培养中。
该培养基是由Eagle在1961年发展而来的,并在之后被Dulbecco所改进,增加了可以用于细胞培养的组分。
DMEM培养基具有良好的细胞生长和维持能力,适用于多种细胞系的培养。
以下是DMEM培养基的标准配方:成分(每1升DMEM培养基):-无菌去离子水1000mL- 葡萄糖(D-葡萄糖) 1000 mg- L-谷氨酰胺 584 mg-青霉素/链霉素100单元/mL-菌脂体抗生素混合物(氰胺苯胂和核黄素酮)10mL-青霉素/链霉素抗生性混合物10mL- 乳酸 660 mg- 杂酸钠 200 mg- 高氨基酸(L-谷氨酸,L-赖氨酸,L-Leu,L-异亮氨酸,L-Lys,L-Met,L-Phe,L-Thr,L-Trp,L-Arg,L-His,L-Ile,L-Val) 2 mL - L-胱氨酸 4 mg- 胖利钠 392 mg-维生素溶液(1X)10mL-必需氨基酸溶液10mL-非必需氨基酸10mL-小牛血清10%各组分的详细介绍如下:1.无菌去离子水:用于稀释和制备培养基,确保培养基的无菌。
4.青霉素/链霉素:抗菌药物,避免培养基中细菌的污染,浓度为100单元/mL。
5.菌脂体抗生素混合物:混合了氰胺苯胂和核黄素酮,提供对细菌和真菌的广谱抗生素覆盖。
6.青霉素/链霉素抗生素性混合物:对细菌的广谱抗生素覆盖。
7.乳酸:调节培养基的酸碱平衡,以维持适宜的细胞生长环境。
8.杂酸钠:提供缓冲剂,维持培养基的pH值稳定。
9.高氨基酸:添加了多种必需氨基酸,为细胞提供生长所需的氨基酸。
10.L-胱氨酸:提供了硫含量丰富的氨基酸,对细胞代谢和抗氧化有重要作用。
11. 填充无机盐 392 mg:提供一些无机盐,维持细胞代谢所需的电解质平衡。
12.维生素溶液(1X):提供维生素,满足细胞生长过程中的营养需求。
DMEM等细胞培养基的基本知识
DMEM、RIPA1640、F12、L15等细胞培养基的基本知识培养细胞的完全培养基由基础培养基(如MEM)和添加剂(如血清或无血清培养用的某些确定的激素及生长因子)组成,培养基的配方一直在改进,其中包括抗生素和抗有丝分裂剂等等。
一、基础培养基绝大多数培养基是建立在平衡盐溶液(BSS)基础上,添加了氨基酸、维生素和其它与血清中浓度相似的营养物质。
最广泛应用的培养基是Eearle`s MEM 的混合物,其中含有13种必须氨基酸、8种维生素。
而Ham`s F12 也包括非必须氨基酸,维生素的范围亦很广,另外常规含有无机盐和代谢添加剂(例如核苷酸)。
MEM/F12 这两种培养基各取1/2,形成神经生物学最通用的培养基。
Dulbecco`s 改良培养基——DMEM,现应用于快速生长的细胞,同MEM含有相同的营养成分,但浓度高出2~4倍。
选择某种培养基,应仔细了解成分表,应知道大多数情形下培养基都有不足。
例如,有些培养基在氨基酸中包括有谷氨酸,而这种培养基虽广泛用于神经生物学领域,但它对某些对谷氨酸敏感的可能有细胞外毒性损伤的神经元而言,则并非最佳选择,特别是如果神经元生长在缺乏胶质的环境中时。
F12中含有硫酸亚铁,据报道也有神经毒效应。
在所有这些培养基中,谷氨酸比其他氨基酸有更高的浓度,这是因为它具有不稳定性以及在许多细胞培养中它常用作碳源。
对于神经元的培养常常在基础培养基中增加葡萄糖的含量到0.6%或者加入丙酮酸(若培养基中这两种物质缺乏时)。
MEM与F12均要用5%的CO2来平衡,DMEM含更高浓度的NaCO3,要用10%的CO2来平衡,当然也可以在较低CO2浓度下使用。
这些基础培养基的组成成分是建立在对不同细胞系生长的研究之上的,但通常在原代培养中使用也能有比较令人满意的结果。
原则上,HEPES作为缓冲剂可用来代替碳酸氢盐,以解除需要高浓度CO2培养环境的限制。
实际操作中并非如此简单。
显然,溶解的CO2与碳酸氢盐对良好的细胞生长是重要的。
细胞培养基的三类
细胞培养基的三类细胞培养是指将体外人工创造的环境条件下,细胞种子或组织细胞培育在实验室的某种物质基础上。
细胞培养基是实验室中进行细胞培养研究时的一个必需品,主要包括三类:基本培养基、特定培养基和增强培养基。
1.基本培养基基本培养基也称为通用培养基,通常包含细胞培养所必需的基本成分,如氨基酸、糖、盐和维生素等。
基本培养基的特点是能够满足多数类型的细胞生长所需的最基本条件,因此是细胞培养实验中最常用的一类培养基。
基本培养基中的成分也可根据需要进行调整和添加。
最常见的基本培养基是DMEM(Dulbecco's modified Eagle's medium)和RPMI-1640培养基。
DMEM培养基适用于许多不同类型的细胞生长,包括:成纤维细胞(fibroblasts)、上皮细胞(epithelial cells)和神经元(neurons)等。
RPMI-1640培养基则主要适用于细胞的代谢研究以及免疫学试验,如血清学反应及淋巴细胞的增殖等。
因为其中的碳酸氢钠缓冲液含有HEPES,其pH值更加稳定。
2.特定培养基特定培养基也称为选择性培养基,是设计用于一些特定类型的细胞生长所需的培养基。
这些培养基含有在基本培养基中并不包括的细胞成分。
它所包含的人工添加物质可以为特定类型的细胞提供更加适宜的环境,并使它们更快地生长和繁殖,从而更好地满足研究需要。
例如,L-15培养基适用于昆虫、鱼和某些哺乳动物细胞的培养;MEM (Minimum Essential Medium)培养基则适用于肾上腺细胞培养,含有很高的氨基酸和维生素含量;Brain-heart infusion Broth(BHI)培养基则适用于微生物培养研究。
3.增强培养基增强培养基是为了提高细胞的增殖率、减少细胞死亡率而设计的。
这种培养基包括ATCC存活素、胎牛血清(Bovine Serum)和其他生长因子。
这种培养基的使用通常需要更好的质量控制,以确保一致性。
各种细胞培养基的区别及应用
各种细胞培养基的区别及应用细胞培养基是用于体外培养细胞的一种重要介质,它可以为细胞提供生长所需的营养物质、生长因子、激素等。
根据不同的需求和应用领域,细胞培养基有很多种类和特点。
本文将对细胞培养基的区别及应用进行详细介绍,以帮助大家更好地了解和选择合适的细胞培养基。
一、细胞培养基的概述细胞培养基的发展历程可以追溯到上世纪50年代,随着生物科学研究的不断深入,细胞培养技术得到了广泛应用。
细胞培养基的研究和应用不仅为生物学基础研究提供了有力支持,还为医学、农业、工业等领域创造了巨大价值。
二、细胞培养基的区别1.基础培养基与专用培养基基础培养基:含有细胞生长所需的基本营养物质,如糖、氨基酸、维生素等,适用于大多数细胞的培养。
常见的基础培养基有DMEM、RPMI-1640、MEM等。
专用培养基:针对特定类型的细胞设计,具有较高的特定成分和较窄的营养成分范围,可以满足某些细胞对特定营养物质的需求。
如HEK293细胞培养基、MCF-7细胞培养基等。
2.天然培养基与合成培养基天然培养基:来源于动物血清、血浆等天然物质,含有丰富多样的生长因子、激素等,具有较高的生物活性。
常见的天然培养基有FBS(胎牛血清)、ABC(人血清)等。
合成培养基:通过化学合成或重组技术制备,成分明确、可定制。
可以根据细胞需求添加不同的生长因子、激素等,具有较高的可控性。
如MED64培养基、Synthemax培养基等。
3.液体培养基与固体培养基液体培养基:含水量较高,细胞在其中可以自由悬浮和生长。
常见的液体培养基有DMEM/F12、RPMI-1640等。
固体培养基:在液体培养基中添加固体成分,如琼脂、纤维素等,使细胞可以在固体表面附着生长。
常见的固体培养基有agarose、matrigel等。
4.不同种类的细胞对培养基的需求不同种类的细胞对培养基的需求不同,例如:- 淋巴细胞培养:需要较高浓度的氨基酸、维生素和血清;- 神经细胞培养:需要添加神经营养因子、生长因子等;- 肿瘤细胞培养:需要较高浓度的糖和血清。
培养基的组成及各成分的作用
• 必需氨基酸:L-苏氨酸、 L-组氨酸、L-亮氨酸、L-赖氨酸、L蛋氨酸、L-苯丙氨酸、L-色氨酸、L-缬氨酸等。
• 非必需氨基酸:甘氨酸、丙氨酸、、丝氨酸、天冬酰胺、谷氨 酰胺、天冬氨酸、谷氨酸等,这些氨基酸由碳水化合物的代谢 物或由必需氨基酸合成碳链,进一步由氨基各种生物大小分子混合在一起,有些 成分至今尚未搞清楚。血清对细胞生长很有效,但后期对 培养产物的分离、提纯以及检测造会成一定困难。另外高 质量的动物血清来源有限,成本高,限制了它的大量使用。
无血清培养基
• 无血清培养基是不需要添加血清就可以维持细胞在体外较长时间生长繁殖的 合成培养基。
铜离子能氧化蛋白脂类和dna同时促进形成自由基引起细胞死亡柠檬酸铁无血清培养基中添加的柠檬酸铁浓度制约在50125mgl范围内时比较利于细胞生长活性维持和抗体表达且以75mgl最适宜过低0和25mgl或过高250和500mgl的柠檬酸铁浓度都不利于细胞生长和抗体表达且会引起细胞提前发生凋亡
细胞培养基
柠檬酸铁
无血清培养基中添加的柠檬酸铁浓度制约在50-125mg/L 范围内时,比较利于细胞生长、活性维持和抗体表达,且以 75 mg/L最适宜,过低(0和25 mg/L)或过高(250和500 mg/L)的柠檬酸铁浓度都不利于细胞生长和抗体表达,且会 引起细胞提前发生凋亡。 柠檬酸铁的作用主要在于改善细胞的生长特性,而对细胞 的抗体比生产速率几乎没有影响,而且柠檬酸铁作用的发 挥主要归功于铁离子和柠檬酸根离子两者结合后的共同作 用,也即只有当铁离子和柠檬酸根离子之间充分反应生成 柠檬酸-铁络合物后才能发挥其效用。通过比较弱铁螯合 剂(柠檬酸)和强铁螯合剂(EDTA)对细胞的铁吸收利用和细 胞生长、抗体表达所发挥的作用,发现柠檬酸作为弱铁螯 合剂更有利于细胞对铁的吸收和利用,同时也更有利于细 胞生长和活性维持,以而提升抗体产量。
培养基的主要成分
培养基的主要成分
培养基是微生物繁殖和增殖的必要条件。
培养基由营养基、细胞因子和田间隔离菌等
组成,广泛应用于改良、繁殖和研究部门。
它还在临床、犯罪司法法律案件和环境检测中
得到广泛应用,具有重要的实用价值。
营养基是构成培养基的基础成分,具有提供必需的营养成分、调节pH值、维持温度
和改良培养基条件等特性。
营养基的主要原料是由碳源、氮源、矿物质、维生素、水合物
等杂质组成的多成分混合物,根据不同的培养要求,采用不同的配方生产存在多种类型的
营养基,如食品入口培养基、菌丝体培养基、细胞培养基、植物染色体营养基和细菌增殖
培养基。
细胞因子是有机物和无机物的混合物,具有活化、促进细胞分裂的作用。
常见的细胞
因子有甘露糖、氨基葡萄糖、枸橼酸、磷酸等。
细胞因子添加到培养基中,能够改善培养
效果,达到良好的培养条件,使微生物有良好的生长繁殖状况。
田间隔离菌是培养基中的重要成分,一般情况下,田间隔离菌是指从其他种类植物中
分离到实验室中新分离出来的细菌。
由于田间隔离菌具有良好的耐热性、耐久性和耐盐性,因此,它们可以用来控制微生物实验环境中污染物的数量和种类,使得培养基中的微生物
单种或少种株培养,以方便有效地繁殖和增殖。
除上述基本成分之外,培养基中还可加入抗生素和抗氧化剂,以防止污染物、藻类和
细菌的生长,保证培养条件良好,提高培养效果。
培养基的组成
培养基的组成1 前言培养基是人工配制的供微生物或动植物细胞生长、繁殖、代谢和合成人们所需产物的营养物质和原料,同时,培养基也为微生物等提供除营养外的其它生长所必须的环境条件。
常用的培养基都应符合一些基本要求:1 ) 都必须含有作为合成细胞组成的原料;2 ) 满足一般生化反应的基本条件,如碳源、氮源、无机盐、生长因素;3 ) 一定的pH等条件。
2 培养基的组成2.1 碳源碳源是组成培养基的主要成分之一。
常用的碳源有糖类、油脂、有机酸和低碳醇。
在特殊情况下( 如碳源贫乏时) ,蛋白质水解产物或氨基酸等也可被某些菌种作为碳源使用。
葡萄糖是碳源中最易利用的糖,几乎所有的微生物都能利用葡萄糖,所以葡萄糖常作为培养基的一种主要成分,并且作为加速微生物生长的一种有效的糖。
但是过多的葡萄糖会过分加速菌体的呼吸,以致培养基中的溶解氧不能满足需要,使一些中间代谢物不能完全氧化而积累在菌体或培养基中,如丙酮酸、乳酸、乙酸等导致pH下降,影响某些酶的活性,从而抑制微生物的生长和产物的合成。
2.2 氮源氮源主要用于构成菌体细胞物质( 氨基酸、蛋白质、核酸等) 和含氮代谢物。
常用的氮源可分为两大类:有机氮源和无机氮源。
2.2.1 有机氮源常用的有机氮源有玉米浆、玉米蛋白粉、蛋白胨、酵母粉和酒糟等。
它们在微生物分泌的蛋白酶作用下,水解成氨基酸,被菌体吸收后再进一步分解代谢。
有机氮源除含有丰富的蛋白质、多肽和游离氨基酸外,往往还含有少量的糖类、脂肪、无机盐、维生素及某些生长因子,因而微生物在含有机氮源的培养基中常表现出生长旺盛,菌丝浓度增长迅速的特点。
大多数发酵工业都借助于有机氮源,来获得所需氨基酸。
玉米浆是一种很容易被微生物利用的良好氮源。
因为它含有丰富的氨基酸( 丙氨酸、赖氨酸、谷氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸等) 、还原糖、磷、微量元素和生长素。
玉米浆是玉米淀粉生产中的副产物,其中固体物含量在50%左右,还含有较多的有机酸,如乳酸,所以玉米浆的 pH在4左右。
细胞培养基的主要成分及作用
细胞培养基的主要成分及作用
细胞培养基是一种支持细胞生长及保持细胞稳定性的特殊溶液,
是化学、生物和药理科学研究中的重要体系,也是细胞活性和新药开
发的重要基础。
细胞培养基的主要成分有水、营养成分和存在性因子。
其中水的作用是维持细胞的活力,因此水的种类(如淡水、纯净水、盐水)以及单位体积的含量大小都影响细胞的存活性。
营养成分的作用是给予细胞所需的能量,主要包括氨基酸、碳水
化合物等,它们既可以从外部添加,也可以由细胞内提供。
存在性因子主要用于维持细胞的健康,它们可以是细胞膜通透性
的调节因子,也可以是生长因子、激素等,可以促进细胞增殖和分化,也可以用于检测细胞功能。
此外,还有其他一些特殊的物质,如防腐剂和抗生素,可以用来
抑制细菌的生长,同时充当细胞活性的调节因子。
综上所述,细胞培养基的主要成分是水、营养成分和存在性因子,它们分别起着支持细胞生长及维持细胞稳定性的作用,是细胞活性和
新药开发的重要基础。
细胞培养基的基本成分有哪些
细胞培养基的基本成分有哪些氨基酸氨基酸是组成蛋白质的基本单位.不同种类的细胞对氨基酸的要求各异,但有几种氨基酸细胞自身不能合成,必须依靠培养液提供,这几种氨基酸称为必需氨基酸.其中谷氨酰胺是细胞合成核酸和蛋白质必需的氨基酸,在缺少谷氨酰胺时,细胞生长不良而死亡.因此,各种培养液中都有较大量的谷氨酰胺.但是,由于谷氨酰胺在溶液中很不稳定,应置于-20℃冰箱中保存,在使用前加入培养液内.已含谷氨酰胺的培养液在4℃冰箱中储存2周以上时,还应重新加入原来量的谷氨酰胺.碳水化合物碳水化合物是细胞生长主要能量来源,其中有的是合成蛋白质和核酸的成分.主要有葡萄糖,核糖,脱氧核糖,丙酮酸钠和醋酸等.无机盐培养液中无机盐的主要功能是帮助细胞维持渗透压平衡.此外,通过提供钠,钾和钙离子,帮助细胞调节细胞膜功能.培养液的渗透压是一个非常重要的因素, 细胞通常可耐受260mOsm/kg 320 mOsm/kg.标准培养液的渗透压在此范围内波动.特别注意:向培养液中加入其它物质有可能会明显改变培养液的渗透压,特别是溶于强酸或强碱中的物质.向培养液中添加HEPES时需按以下方法调节钠离子浓度.缓冲系统大多数细胞所需pH 在 7.2 - 7.4.但是,细胞培养最适pH值随培养的细胞种类不同而不同.成纤维细胞喜欢较高pH (7.4 - 7.7), 而传代转化细胞系则需要偏酸pH (7.0 - 7.4).由于多数培养液靠碳酸氢钠(NaHCO3)与CO2体系进行缓冲,因此,气相中的CO2浓度应与培养液中碳酸氢钠浓度相平衡.如果气相或培养箱空气中CO2浓度设定在5%,培养液中NaHCO3的加入量为1.97g/L;如果CO2浓度维持在10%,培养液中NaHCO3的加入量为3.95g/L.细胞培养瓶盖不应拧得太紧,以保证气体交换. HEPES 是一种非离子缓冲液,在pH 7.2 - 7.4 范围内具有较好的缓冲能力,但是非常昂贵,在高浓度时对一些细胞可能有毒.HEPES缓冲液可与低水平的碳酸钠(0.34g/L)共用,以抵消因额外加入HEPES引起的渗透压增加.在这种培养条件下,细胞培养瓶的盖子应拧紧,以防止培养液中所需的少量碳酸盐散入空气中.大多数培养液中含有酚红作为pH指示剂,酸性培养液呈橙黄色,碱性培养液呈深红色.维生素在细胞培养中,尽管血清是维生素重要来源, 但是许多培养基中添加了各种维生素以适合更多的细胞系生长.其它成分在一些较为复杂的培养液中还包括其它一些成分.如在杂交瘤技术中常用的DMEM培养液,使用时还需要补加丙酮酸钠和2-巯基乙醇(2-Mercaptoethanol,2-Me).2-Me 对细胞生长有很重要的作用.有人认为它相当于胎牛血清,有直接刺激细胞增殖作用.2-Me的活性部分是硫氢基,其中一个重要作用是使血清中含硫的化合物还原成谷胱甘肽,能诱导细胞的增殖,为非特异性的激活作用.同时避免过氧化物对培养细胞的损害.另一个重要作用是促进分裂原的反应和DNA合成,增加植物凝集素(PHA)对淋巴细胞的转化作用,已广泛应用于杂交瘤技术,另外,也开始用于一些难以培养的细胞.2-Me是一种小分子还原剂,极易氧化.分子量为78.13,纯的2-Me是一种无色有刺激味的液体,比重为1.110-1.120(Do20),常用终浓度为5×10-5M.常配制成0.1M的储存液,用时每升培养液加0.5ml.。
培养基有哪些成分组成?它们有什么作用?
培养基有哪些成分组成?它们有什么作用?1 无机营养物无机营养物即无机盐是植物生长发育所必需的,根据植物对无机盐需要的多少,将其分为大量元素和微量元素。
1.1 大量元素大量元素在植物体内含量占干物重的0.1-10%,其浓度一般大于0.5mmol/L,包括氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S),若加上碳(C)、氢(H)、氧(O),则有9种元素。
在离体培养中,其C、H、O三元素是从人工加入的糖类获得的,H、O 元素也可以从培养基所含的水分中获得,而其余6种矿质元素要从加入的适量的无机盐类来获取。
无机氮常以硝态氮(如KNO3)和铵态氮(如NH4NO3)两种形式供应,多数培养基都是二者兼而有之。
1.2 微量元素植物所需的微量元素包括铁(Fe)、硼(B)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼(Mo)、氯(Cl)等。
植物对其需要量极微,在植物体内含量占干物重的0.01%以下,起生长发育所需的浓度一般小于0.5mmol/L,稍多则产生毒害。
碘(I)虽不是植物生长的必需元素,但几乎在所有的培养基中都含有碘元素,有些培养基还加入了钴(Co)、镍(Ni)、钛(Ti)、铍(Be),甚至铝(Al)等元素。
1.3 铁盐铁是用量较多的一种微量元素,是许多重要氧化还原酶的组成成分,在植物叶绿素的合成过程中起到重要的作用。
若以硫酸铁和氯化铁为供铁源,培养基的pH值会达到5.2以上,形成氢氧化铁沉淀,使培养物无法吸收而出现缺铁症,故在培养基配制时,常用硫酸亚铁和EDTA二钠配成螯合态铁,成为有机态铁方被培养物吸收和利用;也可用EDTA铁盐,作为铁的供应源。
这些元素参与培养物机体的建造,构成植物细胞中的核酸、蛋白质、叶绿体、酶系统和生物膜所必需的元素。
2 有机营养成分在配制培养基时,不仅要加入无机营养成分,还要加入一定量的有机营养物质,以利于培养物的生长和分化。
2.1 糖类在组织快繁中,被培养的培养物大多不能进行光合作用,能进行的也不能满足其对糖类的需求,因此必须在培养基中添加糖作为碳源和能源,同时对维持培养基一定的渗透压也有重要作用。
培养基的基本成分
培养基的基本成分
培养基是一种由必需的营养物质,碳源和其他补充物质组成的混
合物。
它用来提供细菌、真菌、细胞、病毒等生物的营养和所需的环境,以促进他们的生长和繁殖。
简而言之,培养基是细菌和微生物学
实验室研究所需的必要条件。
培养基由两个主要成分构成:矿物盐和营养物质。
矿物盐主要包
括谷胱甘肽钠(GTP)、钠、氯化钙、氟化钾和亚硝酸钠等,它们为微
生物提供渗透压稳定所需的离子,从而促进其生长。
此外,还含有钙
和镁等金属离子,通常用于对微生物的脱水酶和酶系统的调节。
营养
物质主要包括糖分、维生素,如维生素B12、核酸和氨基酸。
它们能够满足微生物生长所需的能量和原料。
此外,培养基中的碳源(如葡萄
糖和乳糖)还可提供微生物所需的细胞壁构建成分,从而促进其生长
和繁殖。
培养基除了上述主要成分外,还可以添加抗生素、抑制剂、缓冲物,有助于减少杂菌污染,保护特定细菌。
例如,微生物学实验室中,会加入抗生素来杀死杂菌,从而控制环境污染。
总之,培养基是细菌生物学实验室研究所必不可少的成分。
它以
矿物盐、营养物质和其他补充物质组成,能够为细菌提供养分和稳定
的渗透压,促进其正常生长和繁殖。
同时,可以通过添加抗生素和抑
制剂来减少杂菌污染,进一步确保研究结果的准确性。
哺乳动物细胞培养基的基本要求
哺乳动物细胞培养基的基本要求(一)营养成分细胞生长繁殖所需要的营养成分包括氨基酸、单糖、维生素、无机离子和H2O。
氨基酸和维生素的添加量是有限的,某些氨基酸和维生素的添加量往往是凭经验的,通常与某个细胞系的建立过程有密切关系。
例如,Fisher’s培养基含有高浓度的叶酸,这是因为L5178Y对叶酸的依赖性,在这种培养基的发展过程中,叶酸就被沿用下来了。
大多数细胞的培养基都含有葡萄糖作为能量来源,葡萄糖的主要代谢途径是通过无氧酵解产生丙酮酸,丙酮酸可转化为乳酸盐或乙酰乙酸盐,然后进入柠檬酸循环被氧化成CO2和H20。
培养基中乳酸的累积在培养胚胎及转化细胞时尤为明显,提示体外培养时柠檬酸循环不能像多细胞机体内那样完全进行。
有证据表明,碳源的大部分来自谷氨酰胺而非葡萄糖。
这也解释了为何某些培养的细胞对谷氨酰胺和谷氨酸盐的需求异常高。
(二)促生长因子及激素促生长因子及激素在商品干粉培养基或液体培养基中一般都不添加,含血清培养液的来源正是血清本身。
在无血清培养基中+经常需要添加这些组分。
自然凝集的血清,与利用物理方法如离心法去除细胞得到的血浆相比,对于刺激细胞的增殖,效果更好。
原因是,自然凝集的血清保留了更多的生长因子,如血小板生长因子。
(三)渗透压和pH培养基中基础平衡盐溶液组成的盐类是维持渗透压平衡的主要化合物,这些盐类主要包括Na一、K+、Mg2+、Cl一、SO42-、Ca2+、POi 和HCO3-等。
大部分培养基的盐浓度是依据Eargle’s和Hank’s平衡盐溶液而来,Eargle’s平衡盐溶液的Hank,s浓度高,适合5%CO2的气体环境。
Hank’s平衡盐溶液的HCO3-浓度低,适用于空气环境。
5%CO2的气体环境中,培养液的pH稳定及调节依赖于溶解在培养液的CO2气体和组成培养基基础平衡盐溶液的缓冲作用。
酚红是常用的pH指示剂,一般培养液中都有添加,pH7.4呈红色,pH7.O 变橙色,pH6.5变黄色,而pH7.6呈红色中略带蓝色.pH7.8呈紫色。
DMEM、RIPA1640、F12、L15等细胞培养基的基本知识
尽管很多实验室在细胞系的培养基中常规加入抗生素作继代培养,但仍建议不要在原代培养中加入抗生素,其理由之一是获得的细胞是无菌的,原代培养时的细菌污染很少发生。其次,尽管认为抗生素对细胞代谢的影响可忽略,但最好避免使用它们,以免细胞生长环境的不稳定。最重要的是要意识到培养中主要污染物的类型,它们通常暗示了问题的来源。
在所有这些培养基中,谷氨酸比其他氨基酸有更高的浓度,这是因为它具有不稳定性以及在许多细胞培养中它常用作碳源。对于神经元的培养常常在基础培养基中增加葡萄糖的含量到0.6%或者加入丙酮酸(若培养基中这两种物质缺乏时)。MEM与F12均要用5%的CO2来平衡,DMEM含更高浓度的NaCO3,要用10%的CO2来平衡,当然也可以在较低CO2浓度下使用。这些基础培养基的组成成分是建立在对不同细胞系生长的研究之上的,但通常在原代培养中使用也能有比较令人满意的结果。
四、抗生素
在细胞培养中最常用的抗生素是青霉素(常用浓度是25~100ui/ml)与链霉素(25~100μg/ml)。这两种抗生素常混合使用。在一些实验室里,它们常规加入所有的培养基中。庆大霉素(10~100μg/ml)通常有广谱抗菌效应,并具有溶液稳定性,故也被一些实验室使用,特别是当有低水平的污染存在时更是这样。以上这些试剂对霉菌与酵母菌的污染均无效。
五、抗有丝分裂剂
某些DNA合成抑制剂对分裂细胞有毒,但对没有DNA合成的细胞仅有轻微影响。由于神经元通常缺乏DNA合成能力,因此对抗有丝分裂剂没有多大反应。这样的试剂常常用于神经元的培养,以消除或减少非神经元群体。若要杀死所有的非神经元细胞,可以先加入血清或生长因子来保证有高比例的非神经元细胞进行DNA合成,此时再加入抗有丝分裂剂。但是,某些细胞在它的细胞周期的某些时相时对抗有丝分裂剂是不敏感的。不过,可以重复的将抗有丝分裂剂使用于增殖的细胞群体。在CNS神经元的培养中抗有丝分裂剂常常在星形细胞形成单层后加入,此时,星形细胞由于接触抑制而终止了DNA的合成(即细胞停止增殖),它们不会因抗有丝分裂剂的加入而死亡。原代培养中用这种方法阻止成纤维细胞的过度增殖是十分必要的。有两种抗有丝分裂剂常用于神经元的培养:Fluorodexyuridine,是胸苷合成酶抑制剂,一般使用浓度为~10μM。尿苷(10μM)也常使用,可阻止不分裂细胞的RNA合成。另外,阿糖胞苷也常被使用,其使用浓度为5~50μM。使用任何一种抗有丝分裂剂,都必须考虑它的神经原毒性,应该确定最低效应的使用浓度。阿糖胞苷在很低的浓度下,也会对某些种类的神经元有毒性,可以造成特定神经原的死亡。其他的抗有丝分裂剂尚未表现出这种毒性。
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细胞培养基的基本成分有哪些
氨基酸
氨基酸是组成蛋白质的基本单位.不同种类的细胞对氨基酸的要求各异,但
有几种氨基酸细胞自身不能合成,必须依靠培养液提供,这几种氨基酸称为必需
氨基酸.其中谷氨酰胺是细胞合成核酸和蛋白质必需的氨基酸,在缺少谷氨酰胺时,细胞生长不良而死亡.因此,各种培养液中都有较大量的谷氨酰胺.但是,由于谷氨酰胺在溶液中很不稳定,应置于-20℃冰箱中保存,在使用前加入培养液内.
已含谷氨酰胺的培养液在4℃冰箱中储存2周以上时,还应重新加入原来量的谷氨酰胺.
碳水化合物
碳水化合物是细胞生长主要能量来源,其中有的是合成蛋白质和核酸的成分.主要有葡萄糖,核糖,脱氧核糖,丙酮酸钠和醋酸等.
无机盐
培养液中无机盐的主要功能是帮助细胞维持渗透压平衡.此外,通过提供钠,钾和钙离子,帮助细胞调节细胞膜功能.培养液的渗透压是一个非常重要的因素, 细胞通常可耐受260mOsm/kg 320 mOsm/kg.标准培养液的渗透压在此范围内波动.特别注意:向培养液中加入其它物质有可能会明显改变培养液的渗透压,特别是
溶于强酸或强碱中的物质.向培养液中添加HEPES时需按以下方法调节钠离子浓度.
缓冲系统
大多数细胞所需pH 在 7.2 - 7.4.但是,细胞培养最适pH值随培养的细胞种类不同而不同.成纤维细胞喜欢较高pH (7.4 - 7.7), 而传代转化细胞系则需要偏酸pH (7.0 - 7.4).由于多数培养液靠碳酸氢钠(NaHCO3)与CO2体系进行缓冲,因此,气相中的CO2浓度应与培养液中碳酸氢钠浓度相平衡.如果气相或培养箱空气中CO2浓度设定在5%,培养液中NaHCO3的加入量为1.97g/L;如果CO2浓度维持在10%,培养液中NaHCO3的加入量为3.95g/L.细胞培养瓶盖不应拧得太紧,以保证气体交换. HEPES 是一种非离子缓冲液,在pH 7.2 - 7.4 范围内具有较好的缓冲能力,但是非
常昂贵,在高浓度时对一些细胞可能有毒.HEPES缓冲液可与低水平的碳酸钠(0.34g/L)共用,以抵消因额外加入HEPES引起的渗透压增加.在这种培养条件下,细胞培养瓶的盖子应拧紧,以防止培养液中所需的少量碳酸盐散入空气中.大多
数培养液中含有酚红作为pH指示剂,酸性培养液呈橙黄色,碱性培养液呈深红色.
维生素
在细胞培养中,尽管血清是维生素重要来源, 但是许多培养基中添加了各种维生素以适合更多的细胞系生长.
其它成分
在一些较为复杂的培养液中还包括其它一些成分.如在杂交瘤技术中常用的DMEM培养液,使用时还需要补加丙酮酸钠和2-巯基乙醇
(2-Mercaptoethanol,2-Me).2-Me 对细胞生长有很重要的作用.有人认为它相当于胎牛血清,有直接刺激细胞增殖作用.2-Me的活性部分是硫氢基,其中一个重要作用是使血清中含硫的化合物还原成谷胱甘肽,能诱导细胞的增殖,为非特异性
的激活作用.同时避免过氧化物对培养细胞的损害.另一个重要作用是促进分裂
原的反应和DNA合成,增加植物凝集素(PHA)对淋巴细胞的转化作用,已广泛应用于杂交瘤技术,另外,也开始用于一些难以培养的细胞.2-Me是一种小分子还原剂,极易氧化.分子量为78.13,纯的2-Me是一种无色有刺激味的液体,比重为
1.110-1.120(Do20),常用终浓度为5×10-5M.常配制成0.1M的储存液,用时每升培养液加0.5ml.。