血清应用于细胞培养中的优缺点各是什么

　　血清应用于细胞培养中的优点：

　　血清是细胞培养中用量最大的天然培养基，含有丰富的细胞生长必须的营养成份，具有极为重要的功能。

　　1提供对维持细胞指数生长的激素，基础培养基中没有或量很少的营养物，以及主要的低分子营养物。

　　2 提供结合蛋白，能识别维生素、脂类、金属和其他激素等，能结合或调变它们所结合的物质活力。

　　3有些情况下结合蛋白质能与有毒金属和热原质结合，起到解毒作用。

　　4是细胞贴壁、铺展在塑料培养基质上所需因子来源。

　　5起酸碱度缓冲液作用。

　　6提供蛋白酶抑制剂，使在细胞传代时使剩余胰蛋白酶失活，保护细胞不受伤害。

　　血清应用于细胞培养中的缺点：

　　成分不明确，血清保存期短，至多一年。不能排除血清中含有易变物质，使用血清有可能改变某种细胞在体内的正常状态。血清可能促进某些细胞的生长(成纤维细胞)同时抑制另一类细胞生长(表皮细胞)。血清含一些对细胞产生毒性的物质，影响细胞生长，甚至造成细胞死亡。 取材中可能带入支原体、病毒，对细胞产生潜在影响可能导致实验失败或实验结果不可靠性。 血清制作过程复杂、批间差异大成分不能保持一致使用使得实验和生产的标准化困难，其中的蛋白质使得某些转基因蛋白生物药品生产中分离纯化工作很难完成。 质量不稳定，价格昂贵，进出口管制影响盈利，使用不方便。

天然培养基是指来自动物体液或利用组织分离提取的一类培养基,如血浆、血清、淋巴液、鸡胚浸出液等组织培养技术建立早期,体外培养细胞都是利用天然培养基但是由于天然培养基制作过程复杂,因此逐渐为合成培养基所替代目前广泛使用的天然培养基是血清,另外各种组织提取液、促进细胞贴壁的胶原类物质在培养某些特殊细胞也是必不可少血清细胞培养的发展,培养基的质量又是关键,而培养基的主要成份中动物血清对细胞的生长繁殖发挥着重要甚至是难以替代的作用在动物血清的应用中牛血清又是最为广泛的,所以血清是医药生物技术产品中重要的原材料之一保证血清质量也是促进生物制品质量提高的重要环节1．血清种类目前用于组织培养的血清主要是牛血清,培养某些特殊细胞也用人血清、马血清等选择用牛血清培养细胞的原因：来源充足、制备技术成熟、经过长时间的应用考验人们对其有比较深入的理解牛血清对绝大多数哺乳动物细胞都是适合的,但并不排除在培养某种细胞时使用其他动物血清更合适牛血清是细胞培养中用量最大的天然培养基,含有丰富的细胞生长必须的营养成份,具有极为重要的功能牛血清分为小牛血清、新牛血清、胎牛血清胎牛血清应取自剖腹产的胎牛；新牛血清取自出生24小时之内的新生牛；小牛血清取自出生10－30天的小牛显然,胎牛血清是品质最高的,因为胎牛还未接触外界,血清中所含的抗体、补体等对细胞有害的成分最少2．血清的主要成分血清是由血浆去除纤维蛋白而形成的一种很复杂的混合物,其组成成份虽大部分已知,但还有一部分尚不清楚,且血清组成及含量常随供血动物的性别、年龄、生理条件和营养条件不同而异血清中含有各种血浆蛋白、多肽、脂肪、碳水化合物、生长因子、激素、无机物等,这些物质对促进细胞生长或抑制生长活性是达到生理平衡的对血清的成分和作用的研究虽有很大进展,但仍存在一些问题主要是：第一：血清的成份可能有几百种之多,目前对其准确的成份、含量及其作用机制仍不清楚,尤其是对其中一些多肽类生长因子、激素和脂类等尚未充分认识,这给研究工作带来许多困难第二：血清都是批量生产,各批量之间差异很大,而且血清保存期至多一年,因此,要保证每批血清的相似性极为困难,从而使实验的标准化和连续性受到限制第三：不能排除血清中含有易变物质,这被认为是“瓶中恶化”的原因之一3．血清主要作用提供基本营养物质：氨基酸、维生素、无机物、脂类物质、核酸衍生物等,是细胞生长必须的物质提供激素和各种生长因子：胰岛素、肾上腺皮质激素（氢化可的松、地塞米松）、类固醇激素（雌二醇、睾酮、孕酮）等生长因子如成纤维细胞生长因子、表皮生长因子、血小板生长因子等提供结合蛋白：结合蛋白作用是携带重要地低分子量物质,如白蛋白携带维生素、脂肪、以及激素等,转铁蛋白携带铁结合蛋白在细胞代谢过程中起重要作用提供促接触和伸展因子使细胞贴壁免受机械损伤对培养中的细胞起到某些保护作用：有一些细胞,如内皮细胞、骨髓样细胞可以释放蛋白酶,血清中含有抗蛋白酶成分,起到中和作用这种作用是偶然发现的,现在则有目的的使用血清来终止胰蛋白酶的消化作用因为胰蛋白酶已经被广泛用于贴壁细胞的消化传代血清蛋白形成了血清的粘度,可以保护细胞免受机械损伤,特别是在悬浮培养搅拌时,粘度起到重要作用血清还含有一些微量元素和离子,他们在代谢解毒中起重要作用,如SeO3,硒等4．细胞培养中使用血清的缺点血清成分复杂,虽含许多对细胞有利成分,也含有对细胞有害的成分,使血清有几个明显的缺点：对大多数细胞,在体内状态,血清不是它们接触的生理学液体,只是在损伤愈合

血清，指血液凝固后，在血浆中除去纤维蛋白原及某些凝血因子后分离出的淡**透明液体或指纤维蛋白原已被除去的血浆。其主要作用是提供基本营养物质、提供激素和各种生长因子、提供结合蛋白、提供促接触和伸展因子使细胞贴壁免受机械损伤、对培养中的细胞起到某些保护作用。

基本介绍 中文名 ：血清 外文名 ：Serum 定义 ：指纤维蛋白原已被除去的血浆 作用 ：提供激素和各种生长因子等 血清类别,主要成分,主要作用,鉴别方法,血清,血浆,常见问题,保存方法,避免产生沉淀物,何谓热灭活,保存注意事项,血清兽药, 血清类别 1胎牛血清 胎牛血清替代品 2透析型胎牛血清 3天然低IGG胎牛血清 4干细胞培养胎牛血清 5特殊用途胎牛血清 6活性炭/葡萄糖处理胎牛血清 7胎牛血清替代物 8小牛血清 9新生牛血清 10加强型小牛血清 11补铁小牛血清 12成牛血清 13供体马血清 14兔血清 15鸡血清 16猪血清 17马血清 18其他动物血清 19合成血清替代品。 主要成分 血清是由血浆去除纤维蛋白原而形成的一种很复杂的混合物，其组成成份虽大部分已知，但还有一部分尚不清楚，且血清组成及含量常随供血动物的性别、年龄、生理条件和营养条件不同而异。血清是血浆中不含纤维蛋白原的胶状液体,具有维持血液的正常粘度、酸碱度、渗透压等作用。它主要由水和各种化学成分组成,这些化学成分包括白蛋白、α1、α2、β、γ-球蛋白,甘油三酯,总胆固醇,谷丙转氨酶等。血清中含有各种血浆蛋白、多肽、脂肪、碳水化合物、生长因子、激素、无机物等，这些物质对促进细胞生长或抑制生长活性是达到生理平衡的。对血清的成分和作用的研究虽有很大进展，但仍存在一些问题。主要是： 第一:血清的成份可能有几百种之多，对其准确的成份、含量及其作用机制仍不清楚，尤其是对其中一些多肽类生长因子、激素和脂类等尚未充分认识，这给研究工作带来许多困难； 第二:血清都是批量生产，各批量之间差异很大，而且血清保存期至多一年，因此，要保证每批血清的相似性极为困难，从而使实验的标准化和连续性受到限制； 第三:不能排除血清中含有易变物质，这被认为是“瓶中恶化”的原因之一。 主要作用 ●提供基本营养物质：胺基酸、维生素、无机物、脂类物质、核酸衍生物等，是细胞生长必须的物质。 ●提供激素和各种生长因子：胰岛素、肾上腺皮质激素（氢化可的松、地塞米松）、类固醇激素（雌二醇、睾酮、孕酮）等。生长因子如成纤维细胞生长因子、表皮生长因子、血小板生长因子等。 ●提供结合蛋白：结合蛋白作用是携带重要的低分子量物质，如白蛋白携带维生素、脂肪、以及激素等，转铁蛋白携带铁。结合蛋白在细胞代谢过程中起重要作用。 ●提供促接触和伸展因子使细胞贴壁免受机械损伤。 ●对培养中的细胞起到某些保护作用：有一些细胞，如内皮细胞、骨髓样细胞可以释放蛋白酶，血清中含有抗蛋白酶成分，起到中和作用。这种作用是偶然发现的，则有目的的使用血清来终止胰蛋白酶的消化作用。因为胰蛋白酶已经被广泛用于贴壁细胞的消化传代。血清蛋白形成了血清的粘度，可以保护细胞免受机械损伤，特别是在悬浮培养搅拌时，粘度起到重要作用。血清还含有一些微量元素和离子，他们在代谢解毒中起重要作用，如SeO3,硒等 鉴别方法 血清 血液凝固析出的淡**透明液体。如将血液自血管内抽出，放入试管中，不加抗凝剂，则凝血反应被激活，血液迅速凝固，形成胶冻。凝血块收缩，其周围所析出之淡**透明液体即为血清，也可于凝血后经离心取得。在凝血过程中，纤维蛋白原转变成纤维蛋白块，所以血清中无纤维蛋白原，这一点是与血浆最大的区别。而在凝血反应中，血小板释放出许多物质，各凝血因子也都发生了变化。这些成分都留在血清中并继续发生变化，如凝血酶原变成凝血酶，并随血清存放时间逐渐减少以至消失。这些也都是与血浆区别之处。但大量未参加凝血反应的物质则与血浆基本相同。为避免抗凝剂的干扰，血液中许多化学成分的分析，都以血清为样品。 血浆 血浆是血液的液体成分，血细胞悬浊于其中。人体含有2750-3300毫升血浆，约占血液总体积的55%。血浆的绝大部分是水（体积的90%），其中溶解的物质主要是血浆蛋白，还包括葡萄糖、无机盐离子、激素以及二氧化碳。血浆的主要功能是运载血细胞，同时也是运输分泌产物的主要媒介。 将新鲜血液离心，使血细胞沉降，上层淡**清液即是血浆。血浆与血清的区别是血清中不含纤维蛋白原等凝血因子。 常见问题 保存方法 血清应保存在-5℃至-20℃。然而，若存放于4℃时，请勿超过一个月。若您一次无法用完一瓶，建议将无菌分装血清至恰当的灭菌容器内，再放回冷冻。 如何解冻血清才不会使产品质量受损？ 将血清从冷冻箱取出后，先置于2-8℃冰柜使之溶解，然后在室温下使之全溶。但必须注意的是，溶解过程中必须规则地摇晃均匀。 避免产生沉淀物 1、解冻血清时，请按照所建议的逐步解冻法(-2℃至4℃至室温)，若血清解冻时改变的温度太大(如-20℃至37℃，实验显示非常容易产生沉淀物。 2、解冻血清时，请随时将之摇晃均匀，使温度及成分均一，减少沉淀的发生 3、请勿将血清置于37℃太久。若在37℃放置太久，血清会变得混浊，同时血清中许多较不稳定的成分也会因此受到损害，而影响血清的质量。 4、血清的热灭活非常容易造成沉淀物的增多，若非必要，可以无须做此步骤。 5、若必须做血清的热灭活，请遵守56℃，30分钟的原则，并且随时摇晃均匀。温度过高，时间过久或摇晃不均匀，都会造成沉淀物的增多。 血清解冻后发现有絮状沉淀物出现，该如何处理　欲去除这些絮状沉淀物，可以将血清分装至无菌离心管内，以400g稍微离心，上清液即可接着加入培养基内一起过滤。但不建议以过滤的方法去除这些絮状沉淀物，因为它可能会阻塞过滤膜。 何谓热灭活 一般是以56℃，30分钟来处理已解冻的血清，因为此加热步骤，可以使补体去活化，而补体所参与的反应有:溶细胞活性，平滑肌的收缩，肥大细胞和血小板组胺的释放，增强吞噬作用，淋巴细胞、巨噬细胞的趋化和激活。 有必要做热灭活吗 实验显示，经过正确处理的热灭活血清，对大多数的细胞而言是不需要的。经此处理过的血清对细胞的生长只有微小的促进，或完全没有任何作用，甚至通常因为高温处理影响了血清的质量，而造成细胞生长速率的降低。而经过热处理的血清，沉淀物的形成会显著的增多，这些沉淀物在倒立显微镜下观察，像是 "小黑点"，常常会让研究者误以为是血清遭受污染，而把血清放在37℃环境中，又会使此沉淀物更增多，使研究者误认为是微生物的分裂扩增。 购买的时候注意询问厂家是否是已灭活血清。 保存注意事项 血清的保存应该注意以下几点： （1）需要长期保存的血清必须储存于-20℃ - 70℃ 低温冰柜中4℃冰柜中保存时间切勿超过1个月由于血清结冰时体积会增加约10%,因此,血清在冻入低温冰柜前,必须预留一定体积空间,否则易发生污染或玻璃瓶冻裂 （2）热灭活是指56℃, 30分钟加热已完全解冻的血清加热过程中须规则摇晃均匀此热处理的目的是使血清中的补体成分(complement)灭活除非必须,一般不建议作此热处理,因为热处理会造成血清沉淀物显著增多,而且还会影响血清的质量补体参与反应有:细胞毒作用, 平滑肌细胞收缩, 肥大细胞和血小板释放组胺, 增强吞噬作用, 促进淋巴细胞和巨噬细胞发生化学趋化和活化 （3）瓶装血清解冻需采用逐步解冻法:-20℃ 至 -70℃ 低温冰柜中的血清放入4℃冰柜中溶解1天然后移入室温,待全部溶解后再分装在溶解过程中需不断轻轻摇晃均匀（小心勿造成气泡）,使温度与成分均一,减少沉淀的发生切勿直接将血清从-20℃进入37℃解冻,这样因温度改变太大,容易造成蛋白质凝集而出现沉淀 （4）一般厂商提供的血清为无菌,无需再过滤除菌如发现血清有悬浮物,则可将血清加入培养液内一起过滤,切勿直接过滤血清 （5）血清中的沉淀物 絮状物:主要是血清中的脂蛋白变性及解冻后血清中纤维蛋白造成,这些絮状物不会影响血清本身的质量可用离心3000rpm, 5分钟去除,也可不用处理 显微镜下"小黑点":经过热处理过的血清,沉淀物的形成会显著增多有些沉淀物在显微镜下观察象"小黑点",常误认为血清受污染一般情况下,此小黑点不会影响细胞生长,但如果怀疑血清质量,则应立即停止使用,更换另一批号的血清 （6）切勿将血清在37℃放置太久,否则血清会变得浑浊,同时血清中的有效成分会破坏而影响血清质量 血清兽药 根据注入细菌或病毒的不同，以及注射到不同种类的动物体内，得到不同免疫性能的抗毒血清。根据河南顺鑫动物血液制品有限公司的市场调研，当前市场上动物抗毒血清大致分为以下几类抗毒血清： 1、猪抗毒血清：猪瘟抗毒血清，猪蓝耳抗毒血清，猪圆环病毒抗毒血清，猪伪狂犬抗毒血清，猪细小病毒抗毒血清，猪口蹄疫抗毒血清，猪流感抗毒血清等。 2、禽抗毒血清:小鹅瘟抗毒血清，鸭肝抗体抗毒血清，鸭浆膜炎抗毒血清，禽流感抗毒血清，新城疫血抗毒清等 3、牛抗毒血清：牛口蹄疫抗毒血清，奶牛 炎抗毒血清，牛流行热抗毒血清，牛病毒性腹泻抗毒血清，牛出血性败血症抗毒血清等 4、羊抗毒血清：羊痘抗毒血清，羊口蹄疫抗毒血清，羊小反刍兽疫抗毒血清，羊快疫抗毒血清，羊肠毒血症抗毒血清，羊猝疽抗毒血清，羊黑疫抗毒血清等 5、犬抗毒血清：犬狂犬病抗毒血清、犬瘟热抗毒血清、犬副流感抗毒血清、犬腺病毒抗毒血清与犬细小病毒病抗毒高免血清，狐貉水貂的伪狂犬抗毒血清、细小病毒抗毒血清、乙脑抗毒血清等 血清 主要成份：蒙古黄芪提取液、抗病毒药、ALR、混感血清。 性状：本品为黄棕色澄明液体。 功能：本品能诱导机体产生干扰素，调节机体免疫功能，促进抗体形成， 巨噬细胞吞噬作用，增强机体对病原微生物的吞噬作用，具有抗炎、抗病毒、抗毒素和提高机体免疫功能等作用。 主治： 1、由猪瘟、伪狂犬病引起的体温升高，精神沉郁，磨牙，流涎，呕吐，肌肉痉挛，食欲减退；便秘、腹泻，拉恶臭粪便或便秘腹泻交替；体表局部出现紫红色出血点，指压不退色；呼吸困难，胸式呼吸等。 2、由传染性胃肠炎、流行性腹泻引起的呕吐、腹泻或水样腹泻、下痢、脱水；母猪母乳停止剧烈腹泻等症。 3、由猪细小病毒病、蓝耳病引起的母猪多次 而不受孕，早产、后期流产、产死胎、木乃伊胎、产弱仔猪或产少数仔猪；新生仔猪呼吸困难，运动失调；有时表现耳部发绀等。 4、对以上疾病混合感染或与细菌病混合感染都有很好的治疗效果；对鸡传染性法氏囊等病毒性疾病疗效确切。 用法用量：肌肉或静脉注射：一次量，每1kg体重，猪01-02ml, 鸡02-03ml，一日一次连用2-3天。 规格：10ml：黄芪多糖2g，抗病素药1g，其它适量。 包装：10ml×10支/盒

D提供生长因子 动物细胞培养中血清的作用： （1）提供有利于细胞生长增殖所需的激素、生长因子或提供合成培养基所缺乏的营养物质。 （2）提供可识别金属、激素、维生素和脂质的结合蛋白，并通过与上述物质的结合而起到稳定和调节上述物质的作用。此外结合蛋白还可消除某些毒素和金属对细胞的毒性作用。 （3）提供贴壁细胞固着于适当的附着面所需的贴壁因子和扩展因子。 （4）提供蛋白酶抑制剂，使细胞免受蛋白酶的损伤。 （5）提供PH\缓冲物质，调节培养基PH。 （6）影响培养系统中的某些物理特性如：剪切力、黏度、渗透压和气体传递速度等。 动物细胞培养中血清可能引发的问题： （1）在一些基础研究中，往往影响实验结果。所有的血清都是一种成分不确定的混合物，批与批血清之间的组分存在差异； （2）血清中含有某些不利于细胞生长的毒性物质或抑制物质，对某些细胞的体外培养有去分化作用。 (血清来源于动物，有可能携带传染源，包括病毒和有毒物质，对正在生长的细胞系或者制品带来风险) （3）血清中大量成分复杂的蛋白质给疫苗、细胞因子、单克隆抗体等细胞产品的分离纯化带来很大困难。 (4)培养液营养的不足，细胞密度低、活力低，影响了细胞表达，导致疫苗等生物制品的生产效率和产量低。

1、配制用水

培养基的大部分是水，所以水的质量直接影响培养基的质量。按Waymouth标准，水的电阻应为200万欧姆，一般实验室里以玻璃蒸馏器制备的

双蒸水或三蒸水可以符合使用条件。

2、培养基

培养基有天然、人工两种。一般实验室使用的是RPMI-1640粉末培养基，以双蒸或三蒸水配制。NaHCO3（或HCl）调pH至72-74，若pH值超过76或远低于68，则大多数细胞不能生长。RPMI-1640不耐高压灭菌，使用前需经灭菌022μm孔径滤膜滤过处理。

3、血清

培养中常使用小牛血清（或胎牛血清）。血清亦不能高压灭菌，无菌的小牛血清需在56℃水浴30分钟灭活补体，置4℃冰箱存放待用。配制时含量视培养细胞种类、时间而定，一般用10—15%。由于血清成分复杂、条件不易控制，可选用无血清培养基。

4、抗菌素

为防止培养时期细菌的污染，可在培养基中添加适当抗菌素，一般用量与组织细胞培养相同：卡那霉素100单位/毫升，或双抗--青霉素100单位/毫升，链霉素100微克/毫升。

5、植物血凝素（PHA）

非增殖期的细胞不能制备染色体，如人外周血淋巴细胞，但在离体培养过程中，在PHA的作用下，可被刺激转化为淋巴母细胞而进入有丝分裂。

经实验测定其分裂高峰分别于培养后44-48小时和68-72小时。

PHA有粘多糖，蛋白质两种重要成分。粘多糖促使有丝分裂，蛋白质起凝集作用。PHA激活的细胞数随其浓度而增加，直至全部免疫活性细胞均

被激活为止，但PHA浓度过高会引起凝集，一般采用4%浓度为好。