培养基是培养细胞的关键,为细胞提供生长、增殖和维持生理功能所需的营养物质。不同类型的细胞对培养基的成分和特性有不同的要求。以下介绍几种常见细胞培养所用的培养基:
哺乳动物细胞
DMEM 培养基:即杜氏改良 Eagle 培养基(Dulbecco's Modified Eagle Medium),分为高糖型(4500mg/L)和低糖型(1000mg/L)。高糖型适合快速生长、代谢旺盛的细胞,如 HeLa 细胞、CHO 细胞(中国仓鼠卵巢细胞)。CHO 细胞常用于生物制药,生产重组蛋白药物,DMEM 高糖培养基能为其提供充足能量,支持大量增殖和高效表达蛋白。
RPMI 1640 培养基:由摩尔根培养基(Morgan's Medium)改进而来,最初用于培养人白血病细胞,现广泛应用于多种正常细胞和肿瘤细胞的培养,尤其适合淋巴细胞的培养。在免疫学研究中,常需培养淋巴细胞来研究免疫反应机制、筛选免疫调节药物等,RPMI 1640 培养基能为淋巴细胞提供适宜的生长环境,维持其正常的免疫功能和生长增殖能力。
昆虫细胞
Grace 培养基:是最早开发用于昆虫细胞培养的培养基之一,最初由 Grace 为培养草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)细胞而设计。该培养基适合多种昆虫细胞的生长,尤其是鳞翅目昆虫细胞。在昆虫病毒表达系统中,常使用 Grace 培养基培养昆虫细胞,如 Sf9 细胞(草地贪夜蛾卵巢细胞系)和 Sf21 细胞(Sf9 的克隆株),这些细胞可用于生产重组蛋白、病毒疫苗等生物制品。
TC - 100 培养基:也是一种常用的昆虫细胞培养基,它在成分上与 Grace 培养基有所不同,但同样适用于多种昆虫细胞的培养。TC - 100 培养基常被用于培养果蝇细胞,果蝇作为一种重要的模式生物,在遗传学、发育生物学、神经生物学等多个领域的研究中发挥着关键作用。使用 TC - 100 培养基培养果蝇细胞,能够为相关研究提供稳定的细胞来源,支持对果蝇基因功能、发育机制、神经信号传导等方面的深入研究。
植物细胞
MS 培养基:由 Murashige 和 Skoog 于 1962 年为烟草细胞培养而设计的,是目前植物组织培养中应用最为广泛的培养基之一。MS 培养基的特点是含有较高的硝酸盐、钾和铵盐,这些成分能够为植物细胞的生长和发育提供充足的氮源和钾源。此外,MS 培养基还含有多种微量元素和维生素,能够满足植物细胞对各种营养物质的需求。MS 培养基适用于多种植物的组织培养,包括烟草、胡萝卜、拟南芥等,在植物克隆、基因转化、细胞工程等领域有着广泛的应用。
B5 培养基:由 Gamborg 等人于 1968 年为培养大豆根细胞而设计的。B5 培养基的主要特点是含有较低的铵离子浓度,同时含有较高浓度的盐酸硫胺素(维生素 B1)。较低的铵离子浓度可以减少铵离子对植物细胞的毒害作用,而较高浓度的维生素 B1 则有助于促进植物细胞的生长和发育。B5 培养基适用于许多植物的组织培养,尤其是对于那些对铵离子敏感的植物种类,如豆科植物、十字花科植物等。在实际应用中,B5 培养基常用于植物原生质体培养、花药培养、细胞悬浮培养等方面的研究。