生物制药第三章

第三章动物细胞工程制药
学习目的与要求
（1）掌握动物细胞培养的基本要求和培养基的种类及其主要组成；
（2）熟悉生产常用动物细胞的种类，动物细胞大规模培养的主要方法和操作方式。

（3）了解动物细胞反应器的基本知识，动物细胞制药的发展前景。

为什么选用动物细胞？
（1）生物技术制药的目的---受益者。

（2）哺乳动物细胞表达的优点：蛋白等药物最接近天然蛋白等。

动物细胞工程包括：细胞培养、动物细胞反应器、克隆筛选、核移植、胚胎移植、细胞融合。

动物细胞工程概述：根据细胞生物学及工程学原理，定向改变动物细胞内的遗传物质从而获得新型生物或特种细胞产品。

动物细胞工程制药条件：
（1）在无菌和人工控制的条件下培养动物细胞
（2）采用遗传操作技术定向改造动物细胞及其遗传性状
（3）获得多肽、蛋白药物以及生产疫苗等
动物细胞的体外培养：
体外培养动物细胞的类型：根据体外培养时动物细胞对生长基质的依赖性
贴壁依赖性细胞（成纤维细胞型、上皮细胞型）
非贴壁依赖性细胞（悬浮细胞）
兼性贴壁细胞
.贴壁依赖性细胞：
（1）成纤维细胞型：
名称：凡在培养中形态与成纤维细胞类似
来源：由中胚层间充质组织起源的组织如：真正的成纤维细胞，心肌，平滑肌，成骨细胞，血管内皮。

形态：似体内成纤维细胞的形态，胞体梭形或不规则三角形，胞质向外伸出2—3个长短不等的突起，中有卵圆形核
生长特点：排列成放射状，漩涡状，并不紧靠连成片，细胞—细胞接触易断开而单独行动，游离的单独的成纤维样细胞，常有几个伸长的细胞突起。

（2）上皮型细胞：
名称：仅形态上似体内，实际上不完全相同来源：来源于外胚层、内胚层细胞, 如：皮肤及其衍生物，消化道，乳腺，肺泡, 上皮性肿瘤。

形态：类似体内的上皮细胞扁平，不规则多角形，中有圆形核生长特点：易相连成片，相靠—紧密相连—成薄层—铺石状，生长时呈膜状移动，很少脱离细胞群而单个活动。

（3）悬浮型细胞：
见于少数特殊的细胞，如某些类型的癌细胞及白血病细胞。

胞体圆形，不贴于支持物上，呈悬浮生长。

这类细胞容易大量繁殖。

概念：培养时不贴附于底物而呈悬浮状态生长或以机械方法使保持悬浮状态下生长
来源：血，脾或骨髓，尤以血中白细胞癌细胞也可能
特点：在悬浮中生长良好细胞圆形，单个或小细胞团
优点：生存空间大，提供数量大，传代方便(不需消化)，易于收获，可获得稳定状态缺点：观察不方便，很多细胞不能悬浮生长(尤以正常细胞)
（4）兼性贴壁细胞：
些细胞并不严格地依赖支持物,它们既可以贴附于支持物表面生长,但在一定条件下,它们还
可以在培养基中呈悬浮状态良好地生长,这类细胞称之为兼性贴壁细胞。

动物细胞的培养特性：
动物细胞的化学组成：
无机成分：水、无机盐有机成分：蛋白质、糖类、脂类、核酸
动物细胞的代谢：糖，脂肪和蛋白质的代谢分为三个降解阶段（大分子降解为小分子，小分子代谢产生三个主要的中间产物，中间产物进入三羧酸循环）
1、细胞的分裂周期长：一般12~48 h
2、细胞生长需贴附于基质，并有接触抑制现象
接触抑制现象：指细胞在生长过程中达到相互接触时停止分裂的现象。

3、正常二倍体细胞的生长寿命是有限的:时间长短决定于细胞来源的种族和年龄
原代培养，有限细胞系，无限细胞系（连续细胞系）
4、动物细胞对周围环境十分敏感
对理化因素敏感：如渗透压、pH、离子强度、剪切力、微量元素等。

5、动物细胞对培养基的要求高
必需氨基酸、维生素、无机盐、微量元素、葡萄糖、细胞生长因子、贴壁因子等。

6、动物细胞对蛋白质的合成途径和修饰功能与细菌不同
动物细胞生产药物：
缺点：培养条件高、成本贵、产量低
优点：分泌胞外、收集纯化方便，较完善的翻译后修饰，与天然产品一致。

动物细胞培养的环境要求：
1、细胞培养的基本条件
2、培养细胞的生长条件
3、pH值
4、通氧量
5、防止污染
6、基本营养物质
7、渗透压
细胞培养的基本条件：
无菌/灭菌条件：净化工作室，风淋室，传递窗，高效过滤器，洁净层流罩，生物安全柜，超净工作台，紫外灯，电热干燥箱，滤器，高压灭菌器，抗生素
细胞生长条件：纯水蒸馏器，纯水仪，培养板，培养瓶，CO2培养箱，培养基，血清细胞检测条件：倒置显微镜，酶标仪，微孔板震荡器，高速离心机，移液器
细胞保存条件：液氮罐
实验室安全：生物实验室安全，P1, P2, P3 实验室安全
风淋室概念：风淋室是生物洁净室的理想配套设备，它不仅可以清除人体和物品表面附着的尘埃，减少带入洁净室的灰尘量，而且兼有气闸室的功能，可防止非洁净空气的侵入。

风淋室的板壁采用轻质隔热夹芯钢板，吹淋板采用进口不锈钢制作，吹淋口方向可调，风淋室可以配合加热器，冬天可以加热，温度可调，一般控制温度在30-35℃较为适宜。

传递窗：该装置是一种洁净室的辅助设备，主要用于洁净区与洁净区，洁净区与非洁净区之间小件物品的传递，以减少洁净室的开门次数，把对洁净区的污染降低到最低程度。

高效过滤器：高效过滤器是用超细玻璃纤维纸作滤料，胶板纸作分隔板，可与铝合金框、木框及镀锌钢板框组合而成。

特点：具有低阻高效、轻质、容尘量大等特点，层高的要求，缩小净化设备静压箱体积等优点。

适用于常温常压常湿条件下环境空气的净化，尤其适用于需要高效空气过滤器覆盖率高的净化厂房。

超净工作台：超净工作台的工作原理是利用鼓风机驱动空气遁过高效滤器除去空气中的尘埃颗粒，使空气得到净化。

净化空气徐徐通过工作台面，使工作台内构成无菌环境。

II级A型生物安全柜：一种既能使操作造成无菌、无尘的局部空气环境，保证检验、检测不
受污染，又能保证被研究的对象（如病菌、细菌等）不外溢，保护周围环境及操作人员的安全隔离设备。

该设备可广泛应用于低、中等危险度（病原体1--3，DNA重组P1--P3）的临床细菌学，病毒学、微生物学、组织培养、生物学及生命科学的研究，加工、检验部门。

A2型生物安全柜：
100 fpm 吸风量
70%气体循环使用.
30%气体排出，既可以接管道外排，也可以不接管道直接排放在实验室
B2 型生物安全柜：
“全排”
100 fpm吸气量
0% 气体循环利用.
100% 气体外排，适用于P3实验室
紫外灯：主要用于培养室空气、操作台、塑料培养皿和培养板等表面消毒。

电热干燥箱：干热消毒（160℃，2小时）,主要用于玻璃器皿消毒
滤器：Zeiss滤器(过滤除菌)：大多数培养用液，如人工合成培养基、血清、酶液等均采用滤过法除菌。

湿热灭菌装置：包括大容量高压灭菌器和全自动手提式灭菌器
细胞培养用水装置：包括自动双重纯水蒸馏器和纯水仪
CO2培养箱：使用条件和注意问题：
条件：CO2培养箱设定的条件为37 ℃，100%湿度，5％CO2 。

使用CO2培养箱培养细胞时应注意的问题：
①用螺旋口瓶培养细胞时，
需将瓶盖微松，以保证通气。

②保持培养箱内空气干净。

定期消毒（90 ℃，14 h)。

③箱内灭菌蒸馏水3000毫升蒸馏水
以保持箱内湿度，避免培养液蒸发。

培养细胞的生长条件：（1）细胞的营养需要（2）细胞的生存环境温度: 37℃，CO2: 5%，pH: 7.2～7.4 渗透压: （3）无污染（4）无毒
1、培养温度：
（1）动物细胞最佳培养温度：37 ℃
（2）昆虫细胞最佳培养温度：25-28 ℃
（3）温度过高：细胞退变甚至死亡
（4）温度过低：降低代谢和生长速度，影响产量
2、pH值
（1）动物细胞培养的最适pH为7.2~7.4，低于6.8或高于7.6会对细胞产生不利影响，严重时可引起细胞退变甚至死亡。

（2）培养基应具有一定的缓冲能力，必须加入缓冲系统：如HEPES、Na2HPO4/ NaH2PO4缓冲系统、NaHCO3/CO2缓冲系统等。

pH调节液：(1) 碳酸氢钠液可根据需要与使用方便配制10%以下的各种浓度。

先用双蒸水溶解后，需经过滤除菌，分装小瓶中。

亦可使用高压蒸气灭菌，密封，4℃冰箱保存。

市售有5%～10%浓度的安瓿封装品，使用也很方便。

在调节pH过程中或超过要求值时，可用高压灭菌的10%醋酸溶液或以CO2调节。

(2) Hepes缓冲液是一种可以保持细胞培养过程中
pH值较长时间稳定的氢离子缓冲剂。

通常使用浓度为10～15mmol/L。

配制时，称取所需的Hepes量，用培养液溶解，用1mmol/LNaOH调节pH至7.0，过滤除菌分装小瓶中，4℃冰箱保存。

3、通氧量
（1）动物细胞培养时对氧气的要求与微生物是不一样的，在培养中要使用CO2培养箱，通入一定的CO2。

（2）不同的细胞对氧和CO2的比例要求不一样。

动物细胞培养的环境要求及营养要求：培养温度；pH值；通氧量；防止污染；基本营养物质；渗透压
4、防止污染
（1）器材的清洗：A.浸泡（3%磷酸三钠）B.刷洗C.泡酸（重铬酸钾、硫酸、水）D.冲洗（自来水、蒸馏水、去离子水）
（2）器材的消毒灭菌：物理方法：如紫外线、干热、湿热、过滤化学方法：如化学消毒剂、抗生素
细胞培养常用器材处理方法
体外培养细胞使用的器材品种较多。

离体细胞对各种毒物都很敏感，所用器材的清洗、消毒处理是培养能否成功的关键之一。

要使用到的器材类型：
一、玻璃器材（各种规格的玻璃瓶、培养瓶、培养皿、吸管、离心管等）
浸泡（自来水）、刷洗（洗衣粉）、清洁液处理（24小时）、流水冲洗、蒸溜水浸泡和冲洗、50℃烘干包装杀菌。

一般用121℃磅高压蒸气灭菌20分钟。

二、塑料器材（多孔培养板、培养皿、培养瓶及吸嘴等）
塑料器皿若反复使用：使用后，先用自来水浸泡冲洗、晾干，再用3%HCl或2%NaOH 溶液浸泡过夜，用自来水充分冲洗，双蒸水冲洗，晾干。

采用紫外线直接照射或辐照灭菌办法。

清洗时要防止产生划痕。

三、橡皮器材
选择质软、耐高温、毒性小的橡皮制品(最好是硅制品) 。

新购置的自来水冲洗去，5%氢氧化钠煮沸15分钟，自来水冲洗，4%盐酸煮沸15分钟，自来水冲洗，单蒸水冲洗，双蒸水(或去离子水)冲洗，晾干后包装或置于铝盒内，用121℃高压蒸气灭菌20分钟。

四、金属器材（解剖器械，剪刀、镊子、手术刀、解剖刀、血管钳、组织镊、眼科镊及各种型号针头等）
新的金属器材，先用纸擦去表面的油脂，再用洗衣粉煮沸，水洗，擦干后再用95%酒精纱布擦干，包装或置铝盒内于121℃高压蒸气灭菌20分钟。

已用过的金属器材，及时用酒精棉球擦干净，灭菌。

五、其他物品
纱布、注射器的针头等；
各种人工合成培养液、缓冲液和酶等、过滤除菌。

消毒灭菌前所用的包装材料可用牛皮纸、硫酸纸、棉布、铝饭盒和特制玻璃（或金属）消毒筒等，可根据器材大小、形态选用，采取局部包装或部分包装，并用线绳扎紧。

基本营养物质：
（1）营养物质：能进入细胞中被细胞利用和参与细胞代谢活动的物质。

（2）碳水化合物，蛋白质，脂类（3）维生素（4）激素类物质和促细胞生长因子
渗透压：
（1）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。

（2）最理
想的渗透压为260~320mOsm/L（3）为调整培养液的渗透压，一般采用加减NaCl的方法：1mg/ml NaCl---32mOsm/kg（4）在细胞培养操作中，为保持合适的渗透压和pH，一般都使用平衡盐溶液（BBS），由无机盐和葡萄糖组成。

培养成功必备条件：（1）所有与细胞接触的设备、器材和溶液，都必须保持绝对无菌，避免细胞外微生物的污染（2）必须有足够的营养供应，绝对不可有有害的物质，避免即使是极微量的有害离子的掺入（3）保证有适量的氧气供应（4）需要随时清除细胞代谢中产生的有害产物（5）有良好的适于生存的外界环境（6）及时分种，保持合适的细胞密度
动物细胞培养的基本技术
1.细胞的原代培养
离心分离法：主要用于从含有细胞的体液，如血液、羊水、胸腹水中分离细胞，800~1000 r/min离心5~10min
消化分离法：将生物体的组织块剪碎---用消化液消化，使组织松散成细胞悬液---用缓冲液洗涤、离心、去除残留的消化液---获得所需细胞
2.细胞的传代培养
（1）悬浮细胞的传代：加入一倍或几倍的生长液，然后分种两只或多只培养瓶
（2）贴壁细胞的传代：先消化再分种
贴壁细胞传代的注意事项：
（1）消化前确定细胞有无污染
（2）加入消化液量要适当，摇动时能盖满单层细胞即可
（3）消化时间不宜过长，室温静置2-5min
（4）终止消化要先去掉消化液，然后加入有血清的培养基
（5）分种数量取决于细胞数和细胞特性，多数以20-30万个/ml，每次1传2或1
传3 为宜；
（6）已培养过的瓶子可再次使用，但不要超过2-3次
（7）二倍体细胞每次传代时应写上传代次数
（8）传代后每天或隔一天换液，3-5d传代一次
3. 细胞克隆培养
（1）即单细胞分离培养，是将动物组织分散后，将一个细胞从群体细胞中分离出来，由单个细胞培养成纯系细胞集群
（2）稀释成10个/ml浓度以下的悬液→向培养板的每个孔加入0.1ml悬液→培养→形成单克隆
（3）常用的方法有稀释铺板法、饲养层克隆法、软琼脂平板克隆法
4. 细胞的冻存和复苏
细胞的冻存
采用液氮低温（-196℃）冻存：加保护剂如甘油和二甲亚砜；冷冻速度以1℃/min 的速度下降为宜
注意事项：
冻存前一天换液培养；
细胞密度以1-2×106个/ml为宜；
冻存用培养基应与实际使用的一致，10% DMSO ；
检查安踣的密封性；
标签要写上细胞名称，编号和冻存日期。

细胞的复苏（总的要求是快融）
注意事项：
操作中注意防护，戴面罩和手套；
从液氮中取出后，立即丢入37-40℃温水的搪瓷杯中，并搅动加速融化；
用乙醇消毒安瓿外表；
尽早除去二甲亚砜，离心，换新鲜培养液；
隔天观察细胞生长情况，再换液一次。

动物细胞培养基和其他常用液体
（1）体外生长的细胞对微生物及一些有害有毒物质没有任何抵抗能力，因此培养基应达到：
无化学物质污染
无微生物污染（如细菌、真菌、支原体、病毒等）
无对细胞产生损伤作用的生物活性物质污染（如抗体、补体）
（2）对于天然培养基，污染主要来源于取材过程及生物材料本身，应当严格选材，严格操作
（3）对于合成培养基，污染主要来源于配置过程，配制所用的水、器皿应十分洁净，配置后应严格过滤除菌。

动物细胞培养基
（1）天然培养基
指来自动物体液或利用组织分离提取的一类培养基，如血浆凝块、血清、淋巴液、胚胎浸液以及羊水、腹水等。

缺点：成分复杂，制作过程复杂，组分不稳定，批间差异大，来源有限，不适于大量培养和生产的需要，逐渐为合成培养基所替代。

（2）合成培养基
优点：成分明确，组分稳定，可大量生产供应
其组成大致如下：
（1）氨基酸：是细胞合成蛋白质的原料。

所有细胞都需要12种必需氨基酸：缬、亮、异亮、苏、赖、色、苯丙、蛋、组、酪、精、胱。

此外还需要谷氨酰胺，它在细胞代谢过程中有重要作用，所含的氮是核酸中嘌呤和嘧啶合成的来源，同样也是合成三、
二、一磷酸酰苷所需要的基本物质。

（2）维生素：主要是形成酶的辅酶、辅基，维持细胞生命活动的低分子活性物质。

脂溶性（A、D、E、K），水溶性维生素（C、B1、B2、B12、生物素、叶酸、胆碱）等都是常用的成分。

（3）糖类:培养中的细胞可以进行有氧与无氧酵解，六碳糖是主要能源。

此外六碳糖也是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。

（4）无机盐：保持细胞的渗透压，缓冲pH的变化，并积极参与细胞的代谢。

细胞生长除需Na、K、Ca、Mg、N、P等基本元素，还需要Fe、Cu、Zn、Mn等微量元素。

（5）其它成分：有些合成培养基中还加有核酸的前体、氧化还原剂等。

一般都需要加入5~10%的小牛血清。

除了以上与细胞生长有关的物质以外，培养基中一般还要加入一种pH指示剂酚红。

当溶液酸性时pH＜6.8呈黄色，当溶液碱性时pH＞8.4呈红色。

合成培养基：概述
合成培养基是人工设计、配制的培养基。

早期组织培养是利用天然培养基，目前合成培养基已经成为一种标准化的商品，从最初的基本培养基发展到无血清培养
基、无蛋白培养基，并且还在不断发展。

合成培养基的出现极大的促进了组织培养技术的普及发展。

合成培养基：基本培养基基本组分
无机盐CaCl2、KCl、MgSO4、NaCl、NaHCO3、NaH2PO4、氨基酸、缬、亮、异亮、苏、赖、色、苯丙、蛋、组、酪、精、胱(L型)
维生素偏多酸钙、氯化胆碱、叶酸、肌醇、烟酰胺、吡哆醛、核黄素、硫胺素
碳水化合物葡萄糖
除了以上与细胞生长有关的物质以外，培养基中一般还要加入一种pH指示剂酚红（当溶液酸性时pH 小于6.8 呈黄色；当溶液碱性时pH大于8.4 呈红色）
合成培养基：基本培养基种类
MEM 仅含12 种必需氨基酸、谷氨酰胺，8 种维生素及必要的无机盐，由于成分简单，易于添加某种特殊成分适于某些特殊细胞培养
DMEM（Dulbecco‘s modified Eagle medium) 在MEM 培养基的基础上研制的。

与MEM 比较增加了各种成分用量，分高糖型（低于4500g/L）和低糖型（低于
1000g/L）高糖型有利于细胞停泊于一个位置生长，适于生长较快、附着较困难低
肿瘤细胞。

血清的主要成分
（1）血清是由血浆去除纤维蛋白而形成的，血清中含有各种血浆蛋白、多肽、脂肪、碳水化合物、生长因子、激素、无机物等
（2）小牛血清：取自出生10-30天的小牛
（3）新牛血清：取自出生24h之内的新生牛
（4）胎牛血清：取自剖腹产的胎牛，血清中所含的抗体、补体等对细胞有害的成分最少。

血清的质量标准
微生物检测包括细菌、真菌、支原体、病毒等。

特别是对支原体、病毒的检测，支原体是一种很小的微生物，可通过孔径22mm 的滤膜。

支原体、病毒污染在光学显微镜下难于察觉，细胞也能生长繁殖，但会影响实验结果。

检测支原体的方法很多，如培养法、PCR 法、荧光染色法、电镜观察法等。

促生长效果：这是血清重要的特性之一，应以培养的细胞来检测。

克隆形成率：悬浮生长的细胞，有限稀释法，统计克隆生长百分比
贴瓶率测定：贴壁细胞，集落数占接种细胞数的百分比
连续传代培养：细胞培养七天收集细胞，计数，取平均值。

连续测试三个周期以上，观察细胞生长状况。

血清的外观
（1）好的血清应该是透明清亮，土黄色或棕黄色，无沉淀或极少沉淀，比较粘稠。

（2）如血清浑浊、不透明、含许多沉淀物，说明血清污染或血清中的蛋白质变性。

（3）若血清呈棕红色，说明血清中的血红蛋白含量太高，取材时有溶血现象。

（4）摇晃时感觉液体稀薄，说明血清中掺入的生理盐水太多。

血清的使用与储存
使用前处理
灭活处理，即56℃30分钟。

灭活的目的使去除血清中的补体成分。

储存条件
血清一般储存在-20℃，同时应避免反复冻融。

购买大包装的血清后
首先要灭活处理，然后分装成小包装，储存于-20℃，使用前融化。

融化时最好现置于4℃。

融化后的血清在4℃不宜长时间存放，应尽
快使用。

使用浓度
自从有了合成培养基，血清就是作为一种添加成分与合成培养基混合
使用，使用浓度一般为5～20％，最常用是10％。

血清的作用机制
（1）提供有利于细胞生长增殖所需的各种生长因子和激素
（2）提供有利于细胞贴壁所需的贴附因子和伸展因子
（3）提供可识别金属、激素、维生素和脂质的结合蛋白
（4）提供细胞生长所必需的脂肪酸和微量元素
（5）提供良好的pH缓冲系统
使用血清的优缺点
牛血清的优点：来源充足；制备技术成熟；经过长时间的应用考验人们对其有比较深入的理解
缺点：改变某种细胞在体内的正常状态；含有一些对细胞会产生毒性的物质；每批血清都有差别，其成分不能保持一致；取材过程有可能带入支原体、病毒
无血清培养基
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。

虽然基础培养基加少量血清所配制的完全培养基可以满足大部分细胞培养实验的要求，但对有些实验却不适合，如观察一种生长因子对某种细胞的作用，这时需要排除其他生长因子的干扰作用。

而血清中可能含有各种生长因子；又如需要测定某种细胞在培养过程中分泌某种物质（抗体、生长因子）的能力；或者要大规模的培养某种细胞，以获得它们的分泌产物。

无血清培养基的基本配方
基础培养基及添加组分两大部分。

基础培养液以HamF12 和DMEM 最为常用，一般两者以1:1 混合。

添加组分包括以下几大类物质：
促贴壁物质
贴壁细胞，无血清培养基中一定要添加促贴壁和扩展因子(如层粘
连蛋白、纤维链接蛋白、III型胶原、血清扩展因子等)
促生长因子及激素
针对不同细胞添加不同的生长因子。

激素也是刺激细胞生长、维持
细胞功能的重要物质，有些激素是许多细胞必不可少的，如胰岛素
无血清培养基：基本配方
酶抑制剂
培养贴壁生长的细胞，需要用胰酶消化传代，在无血清培养基中必不可少须含酶抑制剂，以终止酶的消化作用，达到保护细胞的目的最常用的是大豆胰酶抑制剂。

结合蛋白和转运蛋白
转铁蛋白和牛血清白蛋白。

牛血清白蛋白的添加比较大，可增加培养基的粘度，保护细胞免受机械损伤。

许多旋转式培养的无血清培养基都含有牛血清白蛋白。

微量元素硒是最常见的。

无血清培养基的发展
无蛋白培养基即不含有动物蛋白的培养基。

无血清培养基仍含有较多的动物蛋白，如胰岛素，转铁蛋白、牛血清白蛋白等。

从生物
技术发展的趋势来看，不含动物蛋白的培养基有广泛的应用前景，许多利用基因工程技术重组的蛋白质最终要应用于人体，如果在生长过程中使用了含有动物蛋白质的培养基，纯化过程就比较复杂，最终要达到一定的质量标准也有一定的难度
无蛋白培养基就是为了适应这发展趋势而出现的，许多无蛋白培养基添加了植物水解物以替代动物激素、生长因子的作用。

目前已经有适合于CHO细胞生长的PFM。

PFM只适合于悬浮生长的细胞。

限定化学成分培养基（chemical defined medium ，CDM）是指培养基中的所有成分都是明确的。

它不含有动物蛋白，也不添加植物水解物，而是使用了一些已知结构与功能的小分子化合物，如短肽、植物激素等。

这种培养基更有利于分析细胞的分泌产物。

目前已经有适合于293 细胞、CHO 细胞、杂交瘤细胞生长的CDM 。

CDM只适合于悬浮生长的细胞。

无血清培养基
优点：（1）提高了细胞培养的可重复性，避免了由于血清批次之间差异的影响；（2）减少了由血清带来病毒、真菌和支原体等微生物污染的危险；（3）供应充足、稳定；（4）细胞产品容易纯化；（5）避免了血清中某些因素对有些细胞的毒性；（6）减少了血清中蛋白对某些生物测定的干扰，便于实验结果的分析。

如何选择培养基
选择培养基没有一定的标准，有几点建议可供参考：（1）建立某种细胞株所用的培养基应该是培养这种细胞首选的培养基。

可以查阅参考文献，或在购买细胞株时咨询。

（2）根据细胞株的特点、实验的需要来选择培养基。

（3）用多种培养基培养目的细胞，观察其生长状态，可以用生长曲线、集落形成率等指标判断，根据实验结果选择最佳培养基，这是最客观的方法。

动物细胞培养常用的其他溶液
1. 平衡盐溶液
（1）由生理盐水和葡萄糖组成
（2）具有维持细胞渗透压、调控培养液酸碱度平衡的功能
（3）加入少量酚红指示剂
2. 培养基pH调整液
（1）单独配制，单独灭菌，待灭菌后的培养基使用前再加入
（2）常用pH调整液：NaHCO3溶液、羟乙基哌嗪乙磺酸（HEPES液）
3. 细胞消化液
消化液的用途：取材进行原代培养时需要将组织块消化解离形成细胞悬液；传代培养时将贴壁细胞从瓶壁上消化下来。

常用的消化液:胰蛋白酶、乙二胺四乙酸（EDTA）、胰酶-柠檬酸盐、胰酶-EDTA、胶原酶、链酶蛋白酶、木瓜蛋白酶等
4. 抗生素溶液
细胞培养过程中，常在培养液中加入适量的抗生素以防止发生微生物污染。

常用抗生素有青霉素、链霉素、卡那霉素、制霉菌素等。

生产用动物细胞
生产用动物细胞的发展历史和要求
（1）只有从正常组织中分离的原代细胞才能用来生产生物制品，如鸡胚细胞、兔肾细胞等
（2）二倍体细胞，即使经过多次传代也可用于生产，如WI-38，2BS细胞等
（3）用异倍体传代细胞生产重组基因产品，如t-PA、EPO、Ⅷ因子等
（4）按照FDA对细胞株的要求，控制最终产品中DNA残留量。