血清是指血液凝固后,在血浆中除去纤维蛋白所得的淡黄色透明液体,或是去除了纤维蛋白的血浆。其主要功能在于提供细胞生长所需的基本营养物质,包括激素、各种生长因子、结合蛋白以及促进细胞贴壁和扩展的成分,从而保护细胞免受机械损伤。在细胞培养中,血清是不可或缺的组成部分,常用的类型包括胎牛血清(FBS)、小牛血清、成牛血清等,这些不同类型的血清具有显著的营养差异,适合不同类型的细胞生长。
血清是细胞培养中使用量最大的天然培养基,含有丰富的必要营养成分,发挥着极为重要的功能:首先,它提供了维持细胞指数生长所需的激素以及基础培养基中缺乏的营养物质;其次,血清中的结合蛋白能够识别并调节维生素、脂类、金属和其他激素的活性,有助于细胞的生长。此外,某些结合蛋白能与有毒金属结合,起到解毒作用,同时也提供了细胞贴壁和扩展所需的因子,起到缓冲酸碱度的作用,并在细胞传代中提供蛋白酶抑制剂,保护细胞免受损害。
尽管血清在细胞培养中起着举足轻重的作用,但其不稳定性也是一个显著的问题。这种不稳定性主要源于以下几个方面:
1. 来源的不稳定:以胎牛血清为例,其提取过程涉及将孕牛的腹部剖开并在无菌条件下提取血液,动物伦理问题可能导致此过程受到争议。同时,牛血清必须来自经认证没有牛海绵状脑病的牛群,因此相关质量标准非常严格。
2. 组分的不稳定:动物血清的成分复杂,且组分和含量随着动物的性别、年龄和生理状态等差异而变化,造成标准化的困难。即使是来自同一生产厂家,不同批次的血清之间也可能存在显著不同,这对实验结果有很大影响。
3. 用法的不稳定:实验者的操作习惯各异,诸如解冻血清的方式都可能导致细胞实验结果的不一致。新手在接触血清时常常困惑于是否需要灭活,同时血清中还可能含有影响细胞生长的内毒素和其他有害成分。
为应对这些不稳定性,可以采取以下措施来改善实验条件:选择无血清培养基,对于高端实验室可考虑这一选择;避免频繁更换血清品牌,保持来源和生产工艺的一致;在确认某一品牌的血清有效后,囤积同一批次进行储存,确保实验时的可靠供给;每个实验者应使用自己的培养基和试剂,以保持实验条件一致,避免交叉污染;如需更换血清,建议将细胞在新血清中传代两到三代以适应新的条件,然后再进行后续实验。
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