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血清是細(xì)胞培養(yǎng)中重要的添加劑，提供了細(xì)胞生產(chǎn)所需的很多營養(yǎng)物質(zhì)，包括蛋白質(zhì)，生長因子，脂類，激素等等。然而，由于血清的成分比較復(fù)雜且無法測定，并且不同批次血清成分差異較大，使用無血清培養(yǎng)基可以很好的彌補(bǔ)使用血清帶來的一些問題，也為實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)化和重復(fù)性帶來很大的幫助。
一、無血清培養(yǎng)基的分類
無血清培養(yǎng)基的發(fā)展經(jīng)歷了包括無血清來源，無動物來源，無蛋白和化學(xué)成分限定幾個(gè)階段。無血清培養(yǎng)基在發(fā)展中逐漸擺脫對天然血清和動物源成分的依賴，在成分上更加的精準(zhǔn)，明確和標(biāo)準(zhǔn)化，也可以避免外源物的污染，在生命科學(xué)領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。
二、無血清培養(yǎng)基從成分上可以分為四大類：
1.Serum-free Medium(SFM)：指無血清培養(yǎng)基，這種培養(yǎng)基不直接使用動物來源的血清作為成分，培養(yǎng)基中包含動物來源的蛋白來提供細(xì)胞生長支持；
2.Protein-free SFM(PFM)：指無蛋白培養(yǎng)基，無蛋白培養(yǎng)基是指全不含有血清和動物來源的成分，培養(yǎng)基中含有植物蛋白的水解物，有利于細(xì)胞的生長。
3.Non-Animal Origin(NAO or ACFM)：指無動物源培養(yǎng)基，此培養(yǎng)基中不包含任何動物來源的成分，其中包含蛋白水解物，重組蛋白等替代動物源蛋白；
4.Chemically defined SFM(CDM)：指化學(xué)限定培養(yǎng)基，這種培養(yǎng)基全不含有血清，動物蛋白和植物水解物，僅包含已知結(jié)構(gòu)和分子量的成分。CDM化學(xué)成分明確，批次間差異小，是工業(yè)生產(chǎn)和重組蛋白常用的培養(yǎng)基。
三、無血清培養(yǎng)基的優(yōu)勢
1、成分明確：無血清培養(yǎng)基具有明確的成分，更有利于培養(yǎng)條件的標(biāo)準(zhǔn)化和實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性，血清的成分更加復(fù)雜和不可測定；
2、減少污染：相比于血清，無血清培養(yǎng)基更容易滅菌；
3、方便檢測：無血清培養(yǎng)基成分明確，更容易純化和進(jìn)行下游的操作和檢測；
4、可具有特異性：無血清培養(yǎng)基可以經(jīng)過設(shè)計(jì)后特異性的促進(jìn)特定細(xì)胞類型生長和分化；
目前，血清仍是動物細(xì)胞培養(yǎng)中最基本的的添加物，尤其是在原代培養(yǎng)或者細(xì)胞生長狀況不良時(shí)，常常會先使用有血清的培養(yǎng)液進(jìn)行培養(yǎng)，待細(xì)胞生長旺盛以后，再換成無血清培養(yǎng)液。細(xì)胞轉(zhuǎn)入無血清培養(yǎng)基培養(yǎng)要有一個(gè)適應(yīng)過程，一般要逐步降低血清濃度，從10%減少到5%，3%，1%，直至無血清培養(yǎng)。在降低過程中要注意觀察細(xì)胞形態(tài)是否發(fā)生變化，是否有部分細(xì)胞死亡，存活細(xì)胞是否還保持原有的功能和生物學(xué)特性等。在實(shí)驗(yàn)后這些細(xì)胞一般不再繼續(xù)保留，很少有細(xì)胞能夠長期培養(yǎng)于無血清培養(yǎng)基而不發(fā)生改變的。細(xì)胞轉(zhuǎn)入無血清培養(yǎng)之前，要留有種子細(xì)胞，種子細(xì)胞按常規(guī)培養(yǎng)于含血清的培養(yǎng)基中，以保證細(xì)胞的特性不發(fā)生變化。
為了使細(xì)胞適應(yīng)無血清培養(yǎng)，關(guān)鍵的是使所培養(yǎng)細(xì)胞：
1.處于對數(shù)生長中期
2.>90%活細(xì)胞率
3.適應(yīng)時(shí)以較高的起始細(xì)胞接種
四、細(xì)胞適應(yīng)無血清培養(yǎng)基的方法：
1. 直接適應(yīng)——細(xì)胞從添加血清的培養(yǎng)基轉(zhuǎn)換到無血清培養(yǎng)基（SFM）中。
一些類型細(xì)胞可直接從包含血清的培養(yǎng)基適應(yīng)無血清培養(yǎng)基。對于直接適應(yīng)，接種細(xì)胞密度應(yīng)該:2.5×105~3.5×105細(xì)胞/ml。當(dāng)細(xì)胞密度達(dá)到1×106~3×106細(xì)胞/ml時(shí)，傳代培養(yǎng)細(xì)胞。當(dāng)細(xì)胞密度在培養(yǎng)4到7天后達(dá)到2×106~4×106細(xì)胞/ml時(shí)，細(xì)胞wan全適應(yīng)了無血清培養(yǎng)基。每隔3~5天，當(dāng)細(xì)胞密度達(dá)到1×106~3×106細(xì)胞/ml，細(xì)胞活率在90％時(shí)，貯備的適應(yīng)了無血清培養(yǎng)基的細(xì)胞培養(yǎng)物應(yīng)該再次傳代培養(yǎng)。
2. 連續(xù)適應(yīng)——分好幾步把細(xì)胞從添加血清的培養(yǎng)基轉(zhuǎn)換到無血清培養(yǎng)基（SFM）中，與直接適應(yīng)相比較，連續(xù)適應(yīng)趨向?qū)τ诩?xì)胞更加溫和一些。
（1）、以2倍正常接種密度接種生長活躍的細(xì)胞培養(yǎng)物到75%有血清培養(yǎng)基：25％SFM混合培養(yǎng)基中，傳代培養(yǎng)。
（2）、當(dāng)細(xì)胞密度>5×105細(xì)胞/ml時(shí)，以2×105到3×105細(xì)胞/ml細(xì)胞密度，在有血清培養(yǎng)基：SFM為50∶50的混合培養(yǎng)基中傳代培養(yǎng)。
（3）、以2×106到3×106細(xì)胞/ml細(xì)胞密度，25％有血清培養(yǎng)基和75%SFM中傳代培養(yǎng)。
（4）、當(dāng)細(xì)胞密度達(dá)到1×106到3×106細(xì)胞/ml（接種后4到6天），在100％SFM培養(yǎng)基中傳代培養(yǎng)。
（5）、每隔3到5天，當(dāng)細(xì)胞密度達(dá)到1×106到3×106細(xì)胞/ml，細(xì)胞活率在90％時(shí)，貯備的適應(yīng)了無血清培養(yǎng)基的細(xì)胞培養(yǎng)物應(yīng)該再次傳代培養(yǎng)。
建議備份前一次混合培養(yǎng)的培養(yǎng)物，直到每一次細(xì)胞適應(yīng)了新的混合培養(yǎng)基。每一次減少血清前，可能需要在SFM/有血清混合培養(yǎng)基中進(jìn)行幾次傳代。
在適應(yīng)過程中，不要讓細(xì)胞生長過度。這將增加選擇亞群的可能性。需要注意，與有血清培養(yǎng)基相比，大部分SFM包含非常少的蛋白質(zhì)，因而更易于受外界因素的影響。
