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細胞培養(yǎng)的基本原理與技術(shù) 現(xiàn)代生物技術(shù)一般認為包括基因工程技術(shù)、細胞工程技術(shù)、酶工程技術(shù)和發(fā)酵工程技術(shù),而這些技術(shù)的發(fā)展幾乎都與細胞培養(yǎng)有密切關(guān)系,特別是在醫(yī)藥領(lǐng)域的發(fā)展,細胞培養(yǎng)更具有特殊的作用和價值。
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無蛋白培養(yǎng)基與限定化學(xué)成分培養(yǎng)基
一、無蛋白培養(yǎng)基(protein free midium,PFM):即不含有動物蛋白的培養(yǎng)基。無血清培養(yǎng)基仍含有較多的動物蛋白,如胰島素,轉(zhuǎn)鐵蛋白、牛血清白蛋白等。從生物技術(shù)發(fā)展的趨勢來看,不含動物蛋白的培養(yǎng)基又廣泛的應(yīng)用前景,許多利用基因工程技術(shù)重組的蛋白質(zhì)最終要應(yīng)用于人體,如果再生長過程中使用了含有動物蛋白質(zhì)的培養(yǎng)基,純化過程就比較復(fù)雜,最終要達到一定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也有一定的難度。無蛋白培養(yǎng)基就是為了適應(yīng)這發(fā)展趨勢而出現(xiàn)的,許多無蛋白培養(yǎng)基添加了植物水解物以替代動物激素、生長因子的作用。市場上已有適合多種細胞生長的無蛋白培養(yǎng)基。
二、限定化學(xué)成分培養(yǎng)基(chemical defined medium,CDM):是指培養(yǎng)基中的素有成分都是明確的,它同樣不含有動物蛋白,同樣也不是添加了植物水解物,而是使用了一些已知結(jié)構(gòu)與功能的小分子化合物,如短肽、植物激素等。這種培養(yǎng)基更有利于分析細胞的分泌產(chǎn)物。目前已經(jīng)有適合于293細胞、CHO細胞、雜交瘤細胞生長的CDM問世,
其他細胞培養(yǎng)用液
在細胞培養(yǎng)過程中,除了培養(yǎng)基外,還經(jīng)常用到一些平衡鹽溶液、消化液、pH調(diào)整液等。
一、平衡鹽溶液(balanced salt solution,BSS):主要是由無機鹽、葡萄糖組成,它的作用是維持細胞滲透壓平衡,保持pH穩(wěn)定及提供簡單的營養(yǎng)。主要用于取材時組織塊的漂洗、細胞的漂洗、配制其他試劑等。最簡單的BSS是Ringer。D-Hank's與Hank's的一個主要區(qū)別是前者不含有Ca2+、Mg2+,因此D-Hank's常用于配制胰酶溶液。Earle平衡液含有較高的NaHCO3(2.2g/L),適合于5%CO2 的培養(yǎng)條件,Hank's平衡液僅含有0.35g/L NaHCO3,不能用于5%CO2的環(huán)境,若放入CO2培養(yǎng)相,溶液將迅速變酸,使用時應(yīng)注意。
配制溶液應(yīng)使用雙蒸水或去離子水。如果配方中含有Ca2+、Mg2+,應(yīng)當(dāng)首先溶解這些成分。配好的平衡鹽溶液可以過濾除菌或高溫滅菌。
二、消化液:取材進行原代培養(yǎng)時常常需要將組織塊消化解離形成細胞懸液,傳代培養(yǎng)時也需要將貼壁細胞從瓶壁上消化下來,常用的消化液有胰酶(Trypsin)溶液和EDTA溶液,有時也用膠原酶(collagenase)溶液。
1、胰酶溶液:胰酶活性可用消化酪蛋白的能力表示,常見有1:125和1:250,即一份胰酶可消化125或250份酪蛋白。組織培養(yǎng)用胰酶溶液一般配制成0.1-0.25%濃度,配制時要用不含Ca2+ 、Mg2+及血清的平衡鹽溶液(如前面的D-Hank's),因為這些物質(zhì)會對胰酶產(chǎn)生抑制作用。胰酶作用及溶解的pH是8-9,配制胰酶溶液應(yīng)將液體調(diào)至pH8左右,充分溶解,過濾除菌。過濾后可以再調(diào)只pH7.5,也可不調(diào)。
使用細胞清洗液配制胰酶消化液:含0.5%胰酶的細胞清洗液(100ml細胞清洗液加0.5g胰酶),過濾除菌,分裝于4度保存。
2、EDTA溶液:EDTA溶液也常用來解離細胞,它的作用機制是破壞細胞間的連接。對于一些貼壁特別牢固的細胞,還可以用EDTA和胰酶的混合液進行消化。EDTA溶液的使用濃度為0.02%,配制時應(yīng)加堿助溶,配制后可過濾除菌,也可高溫消毒滅菌。
3、膠原酶溶液:膠原酶在上皮類細胞原代培養(yǎng)時經(jīng)常使用,膠原酶作用的對象是膠原組織,因此不容易對細胞產(chǎn)生損傷。膠原酶的使用濃度為0.1-0.3mg/L或200000U/L,作用的pH為6.5。膠原酶不受Ca2+ 、Mg2+及血清的抑制,配制時可用PBS。
三、pH調(diào)整液:常用的有HEPES液和NaHCO3溶液。
1、NaHCO3溶液:NaHCO3是培養(yǎng)基中必須添加的成分,一般情況下按說明書的要求準(zhǔn)確添加,以保證培養(yǎng)基在5%CO2的環(huán)境下pH達到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。如果是封閉式培養(yǎng),即不與5%CO2的環(huán)境發(fā)生交換達到平衡,所使用的培養(yǎng)基就不能按照說明書所要求加入NaHCO3。此時常用5.6%或7.4%的NaHCO3溶液調(diào)節(jié)培養(yǎng)基,使之達到所要求的pH環(huán)境。
2、HEPES溶液:是一種弱酸,中文名字是羥乙基哌秦乙硫磺酸,對細胞無毒性,主要作用是防止培養(yǎng)基pH迅速變動。在開放式培養(yǎng)條件下,觀察細胞時培養(yǎng)基脫離了5%CO2的環(huán)境,CO2 氣體迅速逸出,pH迅速升高,若加了HEPES,此時可以維持pH7.0左右。一般在進行克隆化培養(yǎng)時要添加HEPES。
四、抗生素:常用的是青鏈霉素,俗稱“雙抗溶液”。青霉素主要是對革蘭陽性菌有效,鏈霉素主要對革蘭陰性菌有效。加入這兩種抗生素可預(yù)防絕大多數(shù)細菌污染。通常使用青霉素終濃度0.007-0.008g/100ml,鏈霉素終濃度0.01g/100ml。一般配制成100倍濃縮液,可用PBS或培養(yǎng)基配制。
五、谷氨酰胺補充液:谷氨酰胺在細胞代謝過程中起重要作用,合成培養(yǎng)基中都要添加,由于谷氨酰胺在溶液中很不穩(wěn)定容易降解,4℃下放置7天即可分解約50%,所以都是在使用前添加。配制好的培養(yǎng)液(含谷氨酰胺)在4℃放置2周以上時,要重新加入原來量的谷氨酰胺,故需單獨配制谷氨酰胺,以便臨時加入培養(yǎng)液內(nèi)。谷氨酰胺使用終濃度為0.002mol/L。一般配制為100倍濃縮液,即濃度為200mmol/L(29.22g/L),配制時應(yīng)加溫30℃,*溶解后過濾除菌,分裝至小瓶,儲存于-20℃。使用時,在每100ml培養(yǎng)液中加入0.5~2ml谷氨酰胺濃縮液,終濃度為1~4mmol/L。
六、二肽谷氨酰胺(L-丙氨酰-L-谷氨酰胺)
在細胞培養(yǎng)液中L-谷氨酰胺是大部分細胞培養(yǎng)基的基本成分;而L-谷氨酰胺是一種并不穩(wěn)定的氨基酸,在中性的水溶液中會自發(fā)降解;需要頻繁地補加L-谷氨酰胺。因而在培養(yǎng)操作過程中經(jīng)常:
(1)頻繁打開蓋子,增加了破壞無菌狀態(tài)的可能性;
(2)過多的追加L-谷氨酰胺,增加了培養(yǎng)基中氨的毒性水平。
二肽谷氨酰胺在細胞培養(yǎng)中穩(wěn)定而不降解,可高壓滅菌,釋放毒性氨最少!
二肽谷氨酰胺在細胞內(nèi)被氨肽酶(E.C.3.4.11.2)所水解,產(chǎn)生L-谷氨酰胺和L-丙氨酸;因此在大部分細胞系統(tǒng)中二肽谷氨酰胺就可以象L-谷氨酰胺同樣有效地被利用。二肽谷氨酰胺是替代物,它無需適應(yīng);既可用于貼壁細胞培養(yǎng),也適合于懸浮細胞的培養(yǎng)。
697細胞,急性淋巴細胞B細胞白血病細胞
5637細胞,人膀胱癌細胞
1321N1細胞,星形細胞瘤細胞
143B細胞,人骨肉瘤細胞
22Rv1細胞,人前列腺細胞
23132/87細胞, 腺癌;惡性腺瘤細胞
253J細胞,移行細胞癌細胞
253J-BV細胞,移行細胞癌細胞
42-MG-BA細胞,星形細胞瘤分級IV細胞
59M細胞,移行細胞癌細胞
639-V細胞,移行細胞癌細胞
647-V細胞,
769-P細胞,透明細胞腎細胞癌細胞
786-O細胞,透明細胞腎細胞癌細胞
8305C細胞,未分化癌細胞
8505C細胞,未分化癌細胞
8-MG-BA細胞,星形細胞瘤分級IV細胞
A101D細胞,
A1207細胞,
A172細胞,星形細胞瘤分級IV細胞
A-204細胞,
A2058細胞,
A-253細胞, 粘液表皮樣癌;粘表皮癌細胞
A2780細胞,惡性腫瘤,腺癌細胞
A3/KAW細胞,彌漫大B細胞淋巴瘤細胞
A-375細胞,
A4/Fuk細胞,彌漫大B細胞淋巴瘤細胞
A-498細胞,腎細胞癌細胞
A549細胞,非小細胞癌細胞
A-673細胞,
A-704細胞,腎細胞癌細胞
ABC-1細胞,非小細胞癌細胞
ACC-MESO-1細胞,
ACHN細胞,腎細胞癌細胞
AGS細胞,腺癌;惡性腺瘤細胞
Alexander cells細胞,肝癌細胞
ALL-SIL細胞,急性淋巴細胞B細胞白血病細胞
AM-38細胞,星形細胞瘤分級IV細胞
AML-193細胞,急性髓性白血病細胞
AMO-1細胞,漿細胞骨髓瘤細胞
AN3 CA細胞,星形細胞瘤細胞
AsPC-1細胞,導(dǎo)管癌細胞
AU565細胞,
AZ-521細胞,
BC-3C細胞,移行細胞癌細胞
BCP-1細胞,B細胞淋巴瘤不明細胞
B-CPAP細胞,**狀癌細胞
BDCM細胞,急性淋巴細胞B細胞白血病細胞
Becker細胞,星形細胞瘤分級IV細胞
BEN細胞,
BFTC-905細胞,移行細胞癌細胞
BFTC-909細胞,
BHT-101細胞,未分化癌細胞
BHY細胞,鱗狀細胞癌,扁平上皮癌細胞
BICR 16細胞,鱗狀細胞癌,扁平上皮癌細胞
BICR 18細胞,鱗狀細胞癌,扁平上皮癌細胞
BICR 22細胞,鱗狀細胞癌,扁平上皮癌細胞
BICR 31細胞,鱗狀細胞癌,扁平上皮癌細胞
BICR 56細胞,鱗狀細胞癌,扁平上皮癌細胞
BICR 6細胞,鱗狀細胞癌,扁平上皮癌細胞
BJ hTERT細胞,不滅的纖維母細胞
BL-41細胞,伯基特淋巴瘤細胞
BL-70細胞,伯基特淋巴瘤細胞
BT-20細胞,導(dǎo)管癌細胞
BT-474細胞,導(dǎo)管癌細胞
BT-483細胞,導(dǎo)管癌細胞
BT-549細胞,導(dǎo)管癌細胞
BV-173細胞,慢性髓樣白血病爆炸階段細胞
BxPC-3細胞,導(dǎo)管癌細胞
C2BBe1細胞,腺癌細胞
C32細胞,
C3A細胞,肝癌細胞
CA46細胞,伯基特淋巴瘤細胞
CADO-ES1細胞,
Caki-1細胞,透明細胞腎細胞癌細胞
Caki-2細胞,透明細胞腎細胞癌細胞
CAL 27細胞,鱗狀細胞癌,扁平上皮癌細胞
CAL-120細胞,
CAL-12T細胞,非小細胞癌細胞
CAL-148細胞,導(dǎo)管癌細胞
CAL-29細胞,移行細胞癌細胞
CAL-33細胞, 鱗狀細胞癌,扁平上皮癌細胞
CAL-51細胞,
CAL-54細胞,腎細胞癌細胞
CAL-62細胞,未分化癌細胞
CAL-78細胞,去分化細胞
CAL-85-1細胞,
Calu-1細胞,鱗狀細胞癌細胞
Calu-3細胞,腺癌細胞
Calu-6細胞,未分化癌細胞
CAMA-1細胞,
Caov-3細胞,惡性腫瘤,腺癌細胞
Caov-4細胞,惡性腫瘤,腺癌細胞
Capan-1細胞,人胰腺癌細胞
Capan-2細胞,人胰腺癌細胞
CAS-1細胞,星形細胞瘤分級IV細胞
CCF-STTG1細胞,星形細胞瘤細胞
CCK-81細胞,腺癌細胞
Cell.line.primary.name細胞,導(dǎo)管癌細胞
CFPAC-1細胞,濾泡性癌細胞
CGTH-W-1細胞,濾泡性癌細胞
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