天然培養(yǎng)基是指來自動(dòng)物體液或利用組織分離提取的一類培養(yǎng)基,如血漿、血清、淋巴液、雞胚浸出液等。組織培養(yǎng)技術(shù)建立早期,體外培養(yǎng)細(xì)胞都是利用天然培養(yǎng)基。但是由于天然培養(yǎng)基制作過程復(fù)雜、批間差異大,因此逐漸為合成培養(yǎng)基所替代。目前廣泛使用的天然培養(yǎng)基是血清,另外各種組織提取液、促進(jìn)細(xì)胞貼壁的膠原類物質(zhì)在培養(yǎng)某些特殊細(xì)胞也是*。
一、血清(serum) 細(xì)胞培養(yǎng) 的發(fā)展,培養(yǎng)基的質(zhì)量又是關(guān)鍵,而培養(yǎng)基的主要成份中動(dòng)物血清對(duì)細(xì)胞的生長繁殖發(fā)揮著重要甚至是難以替代的作用。在動(dòng)物血清的應(yīng)用中牛血清又是蕞為廣泛的,所以血清是醫(yī)藥生物技術(shù)產(chǎn)品中重要的原材料之一。保證血清質(zhì)量也是促進(jìn)生物制品質(zhì)量提高的重要環(huán)節(jié)。
1.血清種類:目前用于組織培養(yǎng)的血清主要是牛血清,培養(yǎng)某些特殊細(xì)胞也用人血清、馬血清等。選擇用牛血清培養(yǎng)細(xì)胞的原因:來源充足、制備技術(shù)成熟、經(jīng)過長時(shí)間的應(yīng)用考驗(yàn)人們對(duì)其有比較深入的理解。牛血清對(duì)絕大多數(shù)哺乳動(dòng)物細(xì)胞都是適合的,但并不排除在培養(yǎng)某種細(xì)胞時(shí)使用其他動(dòng)物血清更合適。
牛血清是細(xì)胞培養(yǎng)中用量蕞大的天然培養(yǎng)基,含有豐富的細(xì)胞生長必須的營養(yǎng)成份,具有極為重要的功能。牛血清分為小牛血清、新牛血清、胎牛血清。胎牛血清應(yīng)取自剖腹產(chǎn)的胎牛;新牛血清取自出生24小時(shí)之內(nèi)的新生牛;小牛血清取自出生10-30天的小牛。顯然,胎牛血清是品質(zhì)蕞高的,因?yàn)樘ヅ_€未接觸外界,血清中所含的抗體、補(bǔ)體等對(duì)細(xì)胞有害的成分蕞少。
2.血清的主要成分:血清是由血漿去除纖維蛋白而形成的一種很復(fù)雜的混合物,其組成成份雖大部分已知,但還有一部分尚不清楚,且血清組成及含量常隨供血?jiǎng)游锏男詣e、年齡、生-理?xiàng)l件和營養(yǎng)條件不同而異。血清中含有各種血漿蛋白、多肽、脂肪、碳水化合物、生長因子、激素、無機(jī)物等,這些物質(zhì)對(duì)促進(jìn)細(xì)胞生長或抑制生長活性是達(dá)到生-理平衡的。對(duì)血清的成分和作用的研究雖有很大進(jìn)展,但仍存在一些問題。主要是:
(1)血清的成份可能有幾百種之多,目前對(duì)其準(zhǔn)確的成份、含量及其作用機(jī)制仍不清楚,尤其是對(duì)其中一些多肽類生長因子、激素和脂類等尚未充分認(rèn)識(shí),這給研究工作帶來許多困難;
(2)血清都是批量生產(chǎn),各批量之間差異很大,而且血清保存期至多一年,因此,要保證每批血清的相似性極為困難,從而使實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)化和連續(xù)性受到限制;
(3)不能排除血清中含有易變物質(zhì),這被認(rèn)為是“瓶中惡化”的原因之一。
天然培養(yǎng)基主要取自動(dòng)物體液或從動(dòng)物組織分離提取。其優(yōu)點(diǎn)是營養(yǎng)成分豐富,培養(yǎng)效果良好,缺點(diǎn)是成分復(fù)雜,來源受限。天然培養(yǎng)基/液的種類很多,包括生物性液體(如血清);組織浸液(如胚胎浸液);凝固劑(如血漿)等。 天然培養(yǎng)基的特點(diǎn)及存在的問題:組織培養(yǎng)技術(shù)建立的早期,體外培養(yǎng)細(xì)胞都是利用天然培養(yǎng)基,如蛋白水解物、血清等。其優(yōu)點(diǎn)是含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)及各種細(xì)胞生長因子、激素類物質(zhì),滲透壓、ph等也與體內(nèi)環(huán)境相似,缺點(diǎn)是其為成分不明確的混合物,受其來源及法規(guī)等問題的限制,制作過程復(fù)雜,批次間差異大,并逐漸被合成培養(yǎng)基所取代。實(shí)際工作中往往將天然培養(yǎng)基與人工合成培養(yǎng)基結(jié)合使用。常見有水解乳蛋白和新生牛血清。
合成培養(yǎng)基是通過順序加入準(zhǔn)確稱量的高純度化學(xué)試劑與蒸餾水配制而成的,其所含的成分(包括微量元素在內(nèi))以及他們的量都是確切可知的。合成培養(yǎng)基一般用于實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的營養(yǎng)、代謝、遺傳、鑒定和生物測定等定量要求較高的研究。