培養的細胞需要細致的環境控制才能成功生長和維持。全面的方法包括確保無菌、營養供應、pH穩定性和溫度控制。

無菌條件和營養供應

為了防止污染并確保細胞存活，無菌環境至關重要。這通常是通過無菌技術和專門設備如層流罩來實現的。營養是通過培養基提供的，培養基中含有多種必需成分，包括:

• 無機鹽:

  對維持滲透平衡和提供細胞活動所需的離子至關重要。

• 碳水化合物:

  作為能源；葡萄糖是*常用的糖。

• 氨基酸:

  蛋白質的組成部分；有些是必需的，不能由細胞合成。

• 維生素:

  作為酶促反應的輔助因子；b族維生素對細胞新陳代謝至關重要。

• 脂肪酸和脂類:

  細胞膜完整性和功能的基本成分。

• 蛋白質和肽:

  在無血清培養基中，這些取代了通常由血清提供的生長因子和結合蛋白。

• 血清:

  雖然無血清替代品越來越受歡迎，以減少可變性和污染風險，但通常作為生長因子的來源。

• pH和溫度穩定性:

  細胞通常需要7.2-7.4的pH范圍以實現最佳生長。這是由緩沖系統調節的，緩沖系統可以是基于CO2/碳酸氫鹽的，也可以是使用諸如HEPES之類的試劑通過化學方法實現的。溫度保持在37°C左右，以模擬生理條件。

媒體變體和優化

多年來，已經開發了各種基礎培養基來滿足特定細胞類型的需要:

• 平衡鹽溶液:

  形成更復雜的介質配方的基礎。

• 基礎培養基，

  如*低必需培養基(MEM)，用于原代培養和二倍體細胞。

• 復雜介質:

  像RPMI 1640一樣，它們適用于更廣泛的哺乳動物細胞。

• 無血清培養基:

  為特定應用量身定制，降低動物源性成分的污染風險。

媒體準備和質量控制

培養基可以由基本成分在內部制備，也可以購買現成的溶液。質量控制包括確保沒有污染物和成分的適當濃度。粉末培養基的復原需要高等級的水，并且制備的培養基必須滅菌，通常通過過濾。

血清使用和安全注意事項

血清，尤其是胎牛血清(FBS)的使用是常見的，因為其含有豐富的生長因子。然而，由于對瘋牛病等疾病的關注，嚴格的測試和采購協議是為了確保安全。

法規指導動物源材料的培養，強調采購和測試的重要性。在可能的情況下消除這些材料的趨勢反映在開發無血清和無動物的培養基替代品中。

總之，細胞培養基在體外細胞的生長和維持中起著重要作用。每種成分都經過精心選擇和優化，以模擬體內環境，確保細胞具有生長、存活和功能性條件。