在生物醫學研究中,原代細胞培養是一種極-具價值的實驗手段,尤其在組織工程、藥物篩選、疾病模型構建等領域發揮著不可替代的作用。然而,原代細胞的培養難度遠高于常規細胞系。為什么原代細胞對培養環境如此“挑剔"?又為什么必須強調使用“高品質胎牛血清"?本期細胞學堂為你揭秘其中真相。
01# 原代細胞培養特點
原代細胞是指直接從組織中分離得到的細胞,它們通常具有一定的分化狀態,分裂能力有限或已停止,難以進行長期傳代培養。原代細胞保留了體內細胞的代謝特征,生物學特性更貼近真實生理狀態。相比常規細胞系,原代細胞培養面臨多重挑戰:
分裂能力有限:很多原代細胞在體外增殖速度慢,傳代次數有限。
對環境高度敏感:剛脫離體內環境,尚未適應體外培養條件。
對營養要求高:對培養基、血清及添加物成分依賴性強。
純度控制困難:往往混有不同類型細胞,純化難度大。
因此,要想獲得理想的原代細胞狀態,必須從培養體系的每一個環節精細設計。而胎牛血清(Fetal Bovine Serum, FBS),就是這其中的關鍵一環。
02# 胎牛血清:原代細胞培養的 “生命線"
胎牛血清(FBS)富含有多種營養物質、生長因子、激素以及復雜未明確定義的生物活性成分,這些成分能夠為細胞的增殖、分化和代謝活動提供有力的支持。在原代細胞培養過程中,FBS發揮著重要作用。例如,它可以促進細胞粘附、維持細胞表型特征和代謝功能,并在某些情況下提高細胞的生長效率。對于剛從體內分離出來、狀態較為脆弱的初代原代細胞而言,血清的品質直接影響細胞的狀態,關系到實驗結果的可靠性與準確性。
然而,并非所有FBS使用效果都相同。不同品質的FBS在細胞貼壁效率、生長速度、毒性反應以及代謝活性等方面差異明顯。
03# 不同品質胎牛血清區別
不同品質的胎牛血清(FBS)對細胞狀態產生的影響可能大相徑庭,主要體現在以下幾個方面:
細胞增殖和分化能力:FBS成分決定細胞增殖和分化潛力。低品質血清可能因關鍵因子缺失,導致原代細胞或干細胞的貼壁效率、增殖速率顯著下降。
細胞毒性反應和轉化敏感性:低品質血清中內毒素、血紅蛋白等有害物質含量較高,可能誘發細胞產生應激反應,影響實驗穩定性,導致實驗結果出現波動,甚至導致細胞凋亡。
細胞因子濃度波動:不同品質FBS在細胞因子和生長因子的濃度上也存在差異,其濃度的波動會引入額外的實驗變量。
ATP濃度差異:FBS中ATP含量在300-1,300 pmol/L之間波動。ATP作為細胞外信號分子,通過激活嘌呤受體(如P2X7)影響細胞代謝、增殖和炎癥反應。
外泌體/微粒體含量不穩定:高品質FBS攜帶miRNA、生長因子的細胞外囊泡(EVs)含量更加穩定,而低品質血清中 EVs 含量波動大,可能導致細胞間通訊信號不一致,影響細胞功能。
代謝活性和小分子成分差異:不同品質級FBS在代謝活性和小分子成分方面也存在差異。
理化性質不一致:不同品質的FBS在總蛋白濃度、DNA殘留量、滲透壓及pH值等理化性質上存在顯著差異。
不同品質FBS差異主要體現在細胞增殖、分化、細胞遷移、細胞毒性反應等方面,直接影響實驗結果的可重復性。因此,選擇 FBS 時需綜合考量成分穩定性、安全性及實驗需求,避免因血清品質導致研究誤差。
04# 高品質胎牛血清優勢
尤其在原代細胞培養中,推薦使用高品質胎牛血清,其優勢主要體現在以下兩個方面:
生產工藝嚴謹:保障安全與穩定
從源頭嚴格把控,采血牛群經過嚴格檢疫和溯源管理。
生產過程采用三級過濾除菌,保障高純凈度和批次間一致性。
嚴控病原體風險及內毒素含量,最大-程度保障血清安全性與穩定性。
每批次生產條件均嚴格執行國際胎牛血清生產標準,確保產品質量始終如一。
全程-20℃冷鏈與干冰運輸,最大限度維持活性成分穩定。
這些嚴謹的生產工藝措施顯著降低了血清中細菌、真菌、支原體、內毒素等污染風險,有效保護原代細胞免受不良影響。
營養豐富:真正“補得上"
相比普通血清,高品質FBS在活性成分含量和均一性方面表現更優:
營養成分配比更穩定,支持細胞高效貼壁與增殖。
內毒素、血紅蛋白含量極低,降低細胞應激反應與毒性風險。
富含促進細胞貼壁和增殖的生長因子、激素與蛋白質,尤其適用于原代細胞和干細胞等高需求細胞培養。
05# 不同品質胎牛血清培養原代細胞效果對比
與其他品牌的普通胎牛血清相比,普諾賽特級胎牛血清(澳洲)(貨號:164250)在原代細胞培養中表現出顯著優勢,顯著提升了原代組織塊爬出率、細胞貼壁率、細胞成熟分化狀態典型形態維持,增殖速度/增殖代次,保持細胞/干細胞表面抗原穩定表達,原代細胞純度以及干細胞分化能力。
以上是關于高品質胎牛血清在原代細胞培養中的重要性的詳解。更多細胞培養干貨,請持續關注細胞學堂專欄~
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