天然培養(yǎng)基是指來(lái)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(guò)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*,。
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(lái)源充足、制備技術(shù)成熟、經(jīng)過(guò)長(zhǎng)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zui大的天然培養(yǎng)基,,含有豐富的細(xì)胞生長(zhǎng)必須的營(yíng)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)zui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zui少,。
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(yíng)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(zhǎng)因子,、激素,、無(wú)機(jī)物等,這些物質(zhì)對(duì)促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)或抑制生長(zhǎng)活性是達(dá)到生理平衡的,。
血清主要作用:1. 提供基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì):氨基酸,、維生素、無(wú)機(jī)物,、脂類物質(zhì),、核酸衍生物等,是細(xì)胞生長(zhǎng)必須的物質(zhì),。2. 提供激素和各種生長(zhǎng)因子:胰島素,、腎上腺皮質(zhì)激素(氫化可的松,、地塞米松)、類固醇激素(雌二醇,、睪酮,、孕酮)等。生長(zhǎng)因子如成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子,、表皮生長(zhǎng)因子,、血小板生長(zhǎng)因子等。3. 提供結(jié)合蛋白:結(jié)合蛋白作用是攜帶重要地低分子量物質(zhì),,如白蛋白攜帶維生素,、脂肪、以及激素等,,轉(zhuǎn)鐵蛋白攜帶鐵,。結(jié)合蛋白在細(xì)胞代謝過(guò)程中起重要作用,。4. 提供促接觸和伸展因子使細(xì)胞貼壁免受機(jī)械損傷,。5. 對(duì)培養(yǎng)中的細(xì)胞起到某些保護(hù)作用:有一些細(xì)胞,如內(nèi)皮細(xì)胞,、骨髓樣細(xì)胞可以釋放蛋白酶,,血清中含有抗蛋白酶成分,起到中和作用,。這種作用是偶然發(fā)現(xiàn)的,,現(xiàn)在則有目的的使用血清來(lái)終止胰蛋白酶的消化作用。因?yàn)橐鹊鞍酌敢呀?jīng)被廣泛用于貼壁細(xì)胞的消化傳代,。血清蛋白形成了血清的粘度,,可以保護(hù)細(xì)胞免受機(jī)械損傷,特別是在懸浮培養(yǎng)攪拌時(shí),,粘度起到重要作用,。血清還含有一些微量元素和離子,他們?cè)诖x解毒中起重要作用,,如SeO3''硒等,。
血清培養(yǎng)基主要問(wèn)題: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(zhǎng)因子、激素和脂類等尚未充分認(rèn)識(shí),,這給研究工作帶來(lái)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. 對(duì)大多數(shù)細(xì)胞,,在體內(nèi)狀態(tài),血清不是它們接觸的生理學(xué)液體,,只是在損傷愈合以及血液凝固過(guò)程中才接觸血清,,因此使用血清有可能改變某種細(xì)胞在體內(nèi)的正常狀態(tài),血清可能促進(jìn)某些細(xì)胞的生長(zhǎng)(成纖維細(xì)胞)同時(shí)抑制另一類細(xì)胞生長(zhǎng)(表皮細(xì)胞),。4. 血清含一些對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生毒性的物質(zhì),,如多胺氧化酶,能與來(lái)自高度繁殖細(xì)胞的多胺反應(yīng)(如精胺,、亞精胺)形成有細(xì)胞毒性作用的聚精胺,。補(bǔ)體、抗體,、細(xì)菌毒素等都會(huì)影響細(xì)胞生長(zhǎng),,甚至造成細(xì)胞死亡。5. 動(dòng)物個(gè)體不同,,血清產(chǎn)地,、批號(hào)不同,每批質(zhì)量差異甚大,,其成分不能保持一致,。6. 取材中可能帶入支原體、病毒,,對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生潛在影響,,可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗或?qū)嶒?yàn)結(jié)果不可靠性。7. 大規(guī)模生產(chǎn)中,,血清來(lái)源越來(lái)越困難,,價(jià)格昂貴,是構(gòu)成動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)對(duì)生產(chǎn)成本的主要部分之一,。
血清的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) :血清質(zhì)量高低取決于兩方面因素:一是取材對(duì)象,,二是取材過(guò)程。用于取材的動(dòng)物應(yīng)健康無(wú)病并且在的出生天數(shù)之內(nèi),,取材過(guò)程應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程執(zhí)行,,制備出的血清要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量鑒定。WHO公布的《用動(dòng)物細(xì)胞體外培養(yǎng)生產(chǎn)生物制品規(guī)程》中的要求:1. 牛血清必須來(lái)自有文件證明無(wú)牛海綿狀腦病的牛群或國(guó)家,。并應(yīng)具備適當(dāng)?shù)谋O(jiān)測(cè)系統(tǒng),。2. 有些國(guó)家還要求牛血清來(lái)自未用過(guò)反芻動(dòng)物蛋白飼料的牛群。3. 證明所用牛血清中不含對(duì)所生產(chǎn)疫苗病毒的抑制物,。4. 血清要通過(guò)濾膜過(guò)濾除菌,,保證無(wú)菌,。5. 無(wú)細(xì)菌、霉菌,、支原體和病毒的污染,,有些國(guó)家要求無(wú)細(xì)菌噬菌體污染。6. 對(duì)細(xì)胞有良好的支持繁殖作用,。
我國(guó)在對(duì)牛血清的質(zhì)量2000年版《中國(guó)生物制品主要原輔料質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)》中提出比較嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)要求,。包括蛋白質(zhì)含量,細(xì)菌,、真菌,、支原體、牛病毒,、大腸桿菌噬菌體,、細(xì)菌內(nèi)毒素,支持細(xì)胞增殖檢查,。