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探秘Teknova培養(yǎng)基:如何為細(xì)胞提供理想生長環(huán)境

2025-07-18      37
  一、Teknova培養(yǎng)基的核心組成與功能
  1. 基礎(chǔ)成分
  氨基酸:
  必需氨基酸(如賴氨酸、色氨酸):細(xì)胞無法自主合成,需依賴培養(yǎng)基補(bǔ)充。
  非必需氨基酸(如谷氨酰胺):參與蛋白質(zhì)合成與能量代謝,但易降解(需單獨(dú)添加或使用穩(wěn)定形式如GlutaMAX)。
  維生素:
  水溶性維生素與脂溶性維生素協(xié)同作用,維持細(xì)胞代謝與膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
  碳水化合物:
  葡萄糖:主要能量來源,支持細(xì)胞增殖與活性。
  其他糖類(如半乳糖、甘露糖):某些特殊細(xì)胞(如干細(xì)胞)的代謝調(diào)控需求。
  無機(jī)鹽:
  鈉、鉀、鈣、鎂:維持滲透壓與膜電位。
  微量元素(鐵、鋅、硒):作為輔酶因子參與氧化還原反應(yīng)。
  2. 關(guān)鍵添加成分
  血清替代物:
  重組蛋白(如胰島素、轉(zhuǎn)鐵蛋白):減少胎牛血清(FBS)依賴,降低批次差異。
  脂類(如脂肪酸、膽固醇):支持細(xì)胞膜合成,尤其對(duì)神經(jīng)細(xì)胞、肝細(xì)胞至關(guān)重要。
  生長因子:
  表皮生長因子(EGF):促進(jìn)上皮細(xì)胞增殖(如皮膚模型、癌細(xì)胞系)。
  成纖維細(xì)胞生長因子(FGF):干細(xì)胞分化與血管生成的關(guān)鍵。
  激素與信號(hào)分子:
  地塞米松(糖皮質(zhì)激素):誘導(dǎo)干細(xì)胞向脂肪細(xì)胞分化。
  氫化可的松:維持某些腫瘤細(xì)胞的活性。
  抗氧化劑:
  谷胱甘肽:中和自由基,防止氧化損傷(尤其對(duì)原代細(xì)胞和高代謝細(xì)胞)。
  3. Teknova的優(yōu)化設(shè)計(jì)
  化學(xué)成分定義:
  明確標(biāo)注所有成分濃度,避免FBS帶來的未知變量(如批次間差異、外源污染)。
  滲透壓平衡:
  嚴(yán)格控制離子濃度,模擬體內(nèi)環(huán)境,避免細(xì)胞皺縮或破裂。
  pH緩沖系統(tǒng):
  碳酸氫鹽緩沖體系(pH 7.2~7.4)+ HEPES/MOPS,確保開放培養(yǎng)條件下的pH穩(wěn)定。
  二、Teknova培養(yǎng)基如何滿足細(xì)胞的“理想需求”?
  1. 能量與代謝支持
  葡萄糖代謝:
  通過有氧/無氧途徑供能,培養(yǎng)基中需維持適當(dāng)濃度(如RPMI-1640含11 mM葡萄糖)。
  谷氨酰胺:作為碳源和氮源,但其易降解為氨(毒性),需根據(jù)細(xì)胞類型調(diào)整添加頻率。
  脂質(zhì)代謝:
  添加脂肪酸(如亞油酸、亞麻酸)支持細(xì)胞膜合成,尤其對(duì)神經(jīng)細(xì)胞、心肌細(xì)胞至關(guān)重要。
  2. 生長信號(hào)調(diào)控
  生長因子組合:
  干細(xì)胞培養(yǎng):添加EGF、FGF-2、LIF(白血病抑制因子)維持多能性。
  腫瘤細(xì)胞:特定生長因子模擬腫瘤微環(huán)境。
  信號(hào)通路靶點(diǎn):
  TGF-β抑制劑:防止纖維化,維持上皮細(xì)胞表型。
  3. 物理化學(xué)環(huán)境控制
  滲透壓:
  通過調(diào)整Na?/Cl?濃度匹配細(xì)胞類型。
  氣體環(huán)境:
  O?與CO?:多數(shù)細(xì)胞需5% CO?維持pH,而缺氧條件(如低氧培養(yǎng)箱)模擬腫瘤微環(huán)境。
  4. 安全性保障
  內(nèi)毒素控制:
  原料檢測限<0.1 EU/mL,避免細(xì)胞毒性反應(yīng)(如巨噬細(xì)胞激活)。
  無菌工藝:
  0.22 μm過濾除菌,支持無抗生素培養(yǎng)(減少潛在抗性篩選壓力)。