具中科博生研究表明,动物细胞在体外培养的基本条件,是尽量提供与体内生活条件相接近的培养环境。
培养环境至少包括以下6个因素:
①所有与细胞接触的设备、器材、溶液等,都必须保持绝对无菌,避免细胞外微生物的污染;②必须有充足的营养供应,绝对不能含有有害的物质,甚至极微量有害离子;
③保证有适量的氧气供应;
④及时清除细胞代谢产生的有害物质;
⑤有良好的适于细胞生存的外界环境,包括渗透压、离子浓度、pH等;
⑥及时转种,保持合适的细胞密度。中科博生。
体外培养细胞的营养要求
体外培养的细胞需要一些基本的营养物质,包括氨基酸、碳水化合物、维生素及一些无机离子。
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有不同的要求。细胞所能利用的氨基酸是L型同分异构体。体外培养细胞时有12种氨基酸细胞自身不能合成,必须通过培养基供给,这12种氨基酸被称为必需氨基酸,包括异亮氨酸、亮氨酸、胱氨酸、精氨酸、组氨酸、色氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、缴氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸。几乎所有的动物细胞对谷氨酰胺都有较高的要求,细胞需要谷氨酰胺合成核酸和蛋白质,有时谷氨酰胺作为能源被细胞利用。中科博生。
维生素是维持细胞生长的生物活性物质,它们在细胞中大多形成酶的辅酶,对细胞代谢有很大影响,其中烟酰胺、叶酸、核*素、氤钻素、胆碱、生物素、毗哆醇和维生素C等,是细胞培养所必需的。中科博生。
碳水化合物是细胞生命活动所需能量的最终来源,也是细胞合成蛋白质和核酸的碳源,主要有葡萄糖、核糖、脱氧核糖、丙酮酸钠和乙酸钠等。无机盐是细胞的重要组成成分之一,参与细胞的代谢活动和调节细胞的渗透压,除钠、钾、镁、钙、磷、氮、氣等基本的无机离子外,还包括铁、铜、锌、钻、锭、硒等微最金属离子。中科博生。
许多多肽生长因子均具有促有丝分裂的作用,它们作用于细胞有丝分裂的不同时相。某些生长因子的作用只限于特定的细胞类型,而有些细胞因子的作用则有较广的靶细胞范围。几乎所有动物细胞的生长均对激素有一定的需求,如多肽激素类的胰岛素、生长激素、甲状腺素等和銷体类激素中的氢化可的松、孕酮和雌二醇等。中科博生。
体外培养细胞的生存环境
体外培养细胞的环境还必须具备一定的物理化学特性,维持细胞生存和增殖所要求的正常生理性条件,包括温度、渗透压、气相和pH等。
(1)温度
体外培养的细胞需要在一定恒温的环境中才能生长,其适宜的温度取决于所培养细胞的类型。在达到所培养细胞耐受温度的上限之前,细胞增殖率随温度的升高而加快,温度超过上限后,细胞增殖受到抑制。哺乳动物细胞体外培养的适宜温度为*C。一般说来,高温比低温对细胞的影响更为明显。
当温度为P,细胞的生长速度虽然很慢,但仍然能够维持存活能力,即是在4°C条件下,细胞也能存活数天,温度只要不低于0°C度,细胞代谢虽受抑制,但对细胞的损害并不严重,若加入保护剂,细胞可在一-C的液氮罐中保存。细胞置于高温环境却不同,在P中培养lh,细胞就会严重受损,温度达43P时大多数细胞将会死亡。中科博生。
(2)渗透压
多数培养细胞对渗透压有一定的耐受范围,耐受能力因细胞类型而异。哺乳动物细胞培养的渗透压一般介于mmol/L之间。中科博生。
(3)气相和pH
体外培养细胞需要适宜的气体环境。多数细胞需要在有氧条件下才能生长,氧分压通常维持在略低于大气的状态,CO?也是细胞生长所必需的。各种细胞对pH的要求不尽相同,多数细胞在pH7.27.6间生长良好。
中科博生期待大家一起探讨学习。