如何选择合适的细胞培养基

作者：张馨予

细胞培养是实验室里最常见和最基本的实验了，但却不是最简单的。别小看细胞培养，这里可蕴含着大学问。有时候细胞状态不好，转染、药筛这些实验根本就没办法做。影响细胞培养的因素很多，让我们先从培养基和血清说起。

经典的培养基有很多种，Invitrogen (GIBCO)、Thermo Fisher(HyClone)、Sigma等公司都可以提供。其中DMEM、RPMI 1640、MEM、DMEM/F12都是应用最广泛的培养基。其他如M199、IMDM、L15培养基等也用于某些细胞的培养。

◆ MEM是由Eagle’s基础培养基(BME)发展而来的，其中增加了组分的范围及浓度。

◆ Dulbecco改良的BEM(DMEM )培养基是为小鼠成纤维细胞设计的，现在常用于贴壁细胞的培养。DMEM的氨基酸浓度是MEM的两倍，维生素浓度是MEM的4倍，采用双倍的HCO3-和CO2浓度起到更好的缓冲作用。最初的配方中葡萄糖含量为1000 mg/L，后来为了某些细胞的生长需要，将葡萄糖含量又调整为4500 mg/L，这就是大家常说的低糖和高糖了。

◆ aMEM含有附加的氨基酸、维生素以及核苷和脂肪酸，它可广泛应用于各种细胞类型，包括对营养成分要求苛刻的细胞。

◆ Ham’s F12是为在低血清浓度下克隆CHO细胞而设计的，现在也广泛应用于克隆形成率的分析及原代培养。F12还可以与DMEM 等体积混合使用，得到一种高浓度与成分多样化相结合的产物，这种培养基已应用于许多原代培养及更难养的细胞系的培养。

◆ RPMI 1640培养基是专为淋巴细胞培养而设计的，现在已广泛应用于悬浮细胞的培养。

以前经常听到有人问，这种细胞该用哪一种培养基呢?其实这个问题的答案可以很简单，也可以好复杂。此话怎讲?如果这种细胞是购自ATCC或其他的细胞库，那很简单，问供应商就行了。或者找到相关的文献，作为参考。Invitrogen网站上有一个Cell Line Database的工具，也很好用。选择你感兴趣的细胞类型，它就会弹出推荐的培养基、血清和转染试剂等，有时还有优化好的转染步骤，很方便。Sigma网站上也有一个Media Expert，包括了培养基所有成分的功能描述、使用推介和参考文献等，它还是一个解决问题能手，对于细胞培养中的常见问题，如细胞贴壁不好、培养基变色等，它都会列出可能的原因，并提供补救办法。这个Expert果然不简单!

但如果你是着手建立一种全新细胞的培养体系，根本找不到任何参考，那你就得花点时间自己试验了。万事开头难嘛。因为没有一个标准答案。在MEM中培养的细胞，很可能在DMEM或M199中同样很容易生长。总之，首选MEM做贴壁细胞培养、RPMI 1640做悬浮细胞培养会是一个好的开始。你也可以购买几种培养基来，然后花大约两周的时间做一个简单的细胞生长实验，来选择其中最适合的。有时候你会惊讶地发现你的最佳培养条件与文献报道的不同，就算是同一种培养条件，细胞的生长状态也时好时坏，这是很正常的。因为试剂、水、不同批号的血清之间都存在着差异。要提高培养基的稳定性，可以从培养基和血清两方面入手。

以前大部分实验室都是用干粉培养基，但配制过程就较为繁琐，要溶解、调pH值，过滤，过程中可能会产生一些浓度误差，而且有些实验室的水质并不理想，所以培养的效果会有差异。如果使用液体培养基，这种人为的误差会减少，因为毕竟是大批量工业化生产的，批间差会很小。大家是不是感觉液体培养基会贵很多，以前是这样，但现在非也。HyClone和Invitrogen都在国内建立了液体培养基的生产基地，生产和运输成本大幅降低，所以现在的价格也只是50-60元/500ml，比干粉培养基贵不了多少，而且还帮你省了过滤器和时间。

血清含有生长因子可促进细胞的繁殖，含有附着因子可促进细胞的贴壁，同时还具有抗胰酶活性。血清同时也是矿物质、脂类及激素的来源。最常用的血清有小牛血清、新生牛血清、胎牛血清和马血清等。牛血清是按照采血时间的早晚来分类的。采血时间越早，营养物质越丰富，所含抗体也越少，因而胎牛血清适合要求高的细胞系和克隆化培养。由于疯牛病的原因，到目前为止，我国政府仍然禁止从北美洲、欧洲和日本等地区进口牛血清，因此市面上的牛血清大多来自澳洲、南美洲，或是国产的。

而血清批次间的差别就是不可避免的，这种差异来源于不同的制备方法和除菌方法、动物的年龄差别及血清的储存条件等，而且与取血动物的来源关系密切。不同的牧场、不同的气候天气及其他环境因素都可能影响血清的质量。因此选好了一种血清就要尽可能长期使用它。在需要更换时，也要尽量保持与原有的一批血清相似。现在很多公司都提供血清预留，你一旦选定了某个批次的血清，最好备足一年的量，这样可以避免很多麻烦。