培养基

　　细胞的体外生存环境是人工模拟的，为维持细胞生存、气体及无菌环境外，还要有细胞生存所需要的适宜营养环境。

　　培养基是维持体外细胞生存和生长的液相基质，是供给细胞营养、促使细胞增殖的基本物质，也是细胞赖以生存的环境。因此培养基应能满足细胞对基本营养成分、生长因子、激素、渗透压、无毒、无污染等多方面的要求。

　　培养基种类繁多，根据不同标准可以将培养基分成不同类型。按其状态可以分为固体、半固体和液体培养基三类；根据成分来源分为天然培养基和合成培养基。

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　　天然培养基

　　天然培养基是最初进行细胞培养采用的培养基，主要来自动物体液或从动物组织中分离提取。天然培养基的种类很多，包括凝固剂（如血浆）、生物性液体（如血清）、组织浸出液（如胚胎浸出液）、水解乳蛋白等。含有丰富的营养物质、各种细胞生长因子及激素类物质，而且渗透压和pH也类似体内生理环境，细胞培养效果好。

　　但成分复杂、不明确，受其来源及法规等问题的限制，制备过程繁琐，批次间差异大，易受支原体等污染，所以现在很少使用，也逐渐被合成培养基所取代。

　　但血清目前仍是广泛使用的一种天然培养基，而且市场上有成品出售。而血浆使用较少，常临时使用临时制备。另外，在培养某些特殊细胞时，各种组织提取液、促细胞贴壁的胶原类物质也是不可或缺的。

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　　合成培养基

　　随着细胞系的不断增加，那些来源有限、成分复杂且质量不稳定的天然培养基显然已经不能满足要求，因此人们研制出了性质更稳定、化学成分更明确的培养基，也就是合成培养基。合成培养基是根据细胞生存所需物质的种类和数量，通过研究组织体液成分分析以及对营养化学人工模拟合成的，内含碳水化合物、氨基酸、脂类、无机盐、维生素、微量元素和细胞生长因子等，随着更多细胞系的出现，各种合成培养基已成为大多数细胞培养的最佳选择。从合成培养基发展史看，合成培养基主要包括最初由Eagle研制的系列基本培养基、后来的无血清培养基和无蛋白培养基。与天然培养基相比，合成培养基可针对不同类型的细胞，根据特殊情况对培养基进行修整等优点。但也有配制繁琐、成本较高、培养物生长缓慢等缺点。

　　基本培养基

　　也叫基础合成培养基。是物质组成最简单的一种培养基。研制合成培养基的初衷是希望完全代替天然培养基，但是许多合成培养基都只能维持体外细胞在短时间内存活，当加入一定量的天然培养基（如血清、蛋白水解物和组织浸液)后细胞才能持续稳定地生长繁殖。人们还发现，最初针对某种特定细胞配制的培养基对其他很多细胞也适合，就称此类培养基为“基本培养基”，若再添加一定比例的天然培养基就形成“完全培养基”，若添加的天然培养基是血清，该培养基就被称为“含血清培养基”。基本培养基特别是MEM(Eagle＇s minimal essential medium)至今仍是使用最广泛的合成培养基。

　　基本培养基品种多，包括从最简单的Eagle‘s培养基到成分复杂的MI99培养基等十多种。其中，常用的培养基如下，

　　1、MEM(Eagle＇s minimal essential medium)

　　即最低限量Eagle基本培养基，由Harry Eagle于1959年研制成功，早期用于培养正常哺乳动物成纤维细胞和特定HeLa细胞亚系。该培养基成分简单，仅含谷氨酰胺、12种必需氨基酸和8种维生素，适合多种细胞单层生长，是最基本的、也是应用最广的一种培养基。同时，因易于添加或减少某些成分，故适用于某些特殊研究的细胞培养工作。

　　2、DMEM Dulbecco＇s modified Eagle medi-um)

　　Dulbecco改良的MEM是在MEM基础上经过改良形成的。DMEM增加了各成分的用量，营养成分浓度高，利于高密度细胞的大量增殖。根据葡萄糖用量可将DMEM分为高糖型(4500mg/L)和低糖型(1000mg/L)两种。其中，高糖型特别适于附着性差但希望能贴于原生长位点的肿瘤细胞的生长，如骨髓瘤细胞和DNA转染的转化细胞培养。

　　3、IMDM(Iscove＇s modified Eagle medium)

　　IMDM是由Iscove改良的Eagle培养基，较DMEM又增加了几种非必需氨基酸及一些维生素。MDM为高葡萄糖型，可用于杂交瘤细胞筛选培养，也可作为无血清培养的基础培养基。

　　4、Ham'sF12

　　由Ham于1969年设计。Ham's F12是在MEM培养基配方基础上，加入了一些微量元素（如非必需氨基酸、维生素）、无机盐（如NaH-CO3)和代谢添加剂（如核苷酸）配制而成。从市场上购买的F12培养液使用前以0.146g/L的比例加入L-谷氨酰胺。Ham'sF12的营养成分浓度低，适用于单细胞的低密度克隆化培养，如CHO细胞。另外，Barnes和Sato根据F12营养成分多和DMEM营养浓度高的特点，将DMEM和F12按1：1比例配成DMEM/F12培养基，形成神经生物学最通用的基本培养基，也是无血清培养基的基液。

　　5、RPMI-1640

　　同MEM一样，是目前最广泛使用的培养液之一。是Moore等人在1967年为培养小鼠白血病细胞而设计，后来经过一系列改良形成R/MINI-1640。该培养基组分比较简单，包括21种氨基酸、11种维生素和其他一些成分，适于许多种正常细胞和肿瘤细胞的生长，也用于悬浮细胞的培养。

　　6、M199

　　是1950年由Morgan等人针对鸡胚组织细胞的培养研究制成的。M199培养液成分复杂，所含营养成分达69种之多，几乎包括了所有氨基酸、维生素及核酸衍生物、生长激素、脂类和Eagle平衡盐溶液等。M199仅能维持体外细胞的短期生存，又加上其成分复杂，故现在已很少使用。

　　7、Ll5

　　由Leiboviz研制而成。该培养基所用的BSS含有高浓度氨基酸以提高缓冲能力，培养基中使用半乳糖作碳源，以阻止培养基中乳酸形成。这一培养基的优点是，在保持较高CO2有困难时，例如在长时间的显微操作及生理学研究中，可由丙酮酸代谢产生的少量CO2作为补充。该培养基已成功用于外周神经元的培养，但尚未在CNS神经元的发育研究中检测。另外，还适用于快速增殖瘤细胞的培养。L15基础培养液配方为：向1000ml  L15培养基中加入2 g NaHC0,、10ml100×青链霉素和5 ml HEPES均匀混合。

　　8、McCoy's5A

　　是McCoy等人在1959年研制成的，是一种专门为培养肉瘤细胞设计的培养液。除适用于原代细胞、组织活检细胞和淋巴细胞的培养外，还适用于较难培养的细胞。

　　9、Fischer's

　　主要用于白血病微粒细胞的培养。

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