由于血清來源于動物,且含有細胞培養(yǎng)中所需的各種營養(yǎng)(血漿蛋白、多肽、脂肪、碳水化合物、生長因子、激素、無機物等),這奠定了血清是細胞培養(yǎng)實驗中最普遍的試劑的基礎(chǔ)。
目前血清采集地主要分布在以下國家:
市面上的牛血清產(chǎn)品名稱雖然五花八門,但根據(jù)其不同的特性,追其根本,大致可分為以下四種。根據(jù)牛的取血年齡可以區(qū)分:
胎牛血清
胎牛血清(Foetal Bovine Serum,簡稱FBS)指的是取自未出生,母牛剖腹心臟穿刺采血得來的血清。
國產(chǎn)胎牛血清
國產(chǎn)胎牛血清(并無明確定義,但通常用此命名)指的是出生4-6小時,且未進行哺乳(unsuckled)進食的新生牛,有時還稱作國產(chǎn)新生牛血清。
新生牛血清
新生牛血清(Newborn Calf Serum,簡稱NBCS,或稱小牛血清)指的是出生14天-3個月進行取血的牛血清。
成年牛血清
成年牛血清(Adult Bovine Serum,簡稱ABS)指的是取血時牛齡通常超過12個月的牛血清。
以上取血牛齡的差異主要是受當(dāng)?shù)貒倚竽翗I(yè)的發(fā)展及法規(guī)限制影響,因為牛血多為畜牧業(yè)副產(chǎn)業(yè),并未有專門為取血而養(yǎng)的牛。
幾種血清的比較:
項目 | 等級 |
提取血清體積/只牛 | 成年牛血清(5-8L) > 小牛血清 (2L) > 國產(chǎn)胎牛血清 (1L) > 胎牛血清 (0.5L) |
培養(yǎng)細胞的效果 | 胎牛血清 > 國產(chǎn)胎牛血清 > 小牛血清 > 成年牛血清 |
價格 | 胎牛血清 > 國產(chǎn)胎牛血清 > 小牛血清 > 成年牛血清 |
這幾種不同牛齡血清所含的促細胞生長因子、促貼附因子、激素及其他活性物質(zhì)等組分與比例不同。常規(guī)來說,年齡越小的牛血清,細胞培養(yǎng)效果越好。胎牛血清培養(yǎng)效果好于新生牛,且因為胎牛未進食過母乳,所以IgG含量低。故目前多數(shù)實驗人員選擇的都是胎牛血清進行細胞培養(yǎng)。
胎牛血清成分已知的已有上千多種,以下為主要成分表:
成分 | 濃度 | 成分 | 濃度 |
蛋白和多肽 | - | 磷脂 | 0.7-3.0 mg/ml |
白蛋白 | 20-50mg/ml | 丙酮酸 | 2-10 ug/ml |
胎球蛋白 | 10-20mg/ml | 碳水化合物 | - |
纖連蛋白 | 1-10 ug/ml | 葡萄糖 | 0.6-1.2 mg/ml |
球蛋白 | 1-15 mg/ml | 乳酸 | 0.5-2.0 mg/ml |
α-抗胰蛋白酶 | 0.5-2.5 mg/ml | 多胺 | - |
轉(zhuǎn)鐵蛋白 | 2-4 mg/ml | 丁二胺,亞精胺 | 0.1-1.0 uM |
生長因子 | - | 尿素 | 170-300 ug/ml |
EGF, PDGF, IGF-I, IL-1 | 1-100 ng/ml | 無機物 | - |
氨基酸 | 0.01-1.0 uM | 鈣,氯化物,鉀,磷 | - |
脂質(zhì) | - | 激素 | - |
膽固醇 | 10 uM | 胰島素 | 1-100 ng/ml |
脂肪酸 | 0.1-1.0 uM | 皮質(zhì)醇 | 10-200 nM |
亞油酸 | 0.01-0.1 uM | 維生素 | 10 ng-10 ug/ml |
以下是我們?yōu)槟偨Y(jié)的血清相關(guān)的知識點:
1. 血清的顏色如何?
為何有的胎牛血清顏色偏紅,而有的偏黃?是因為胎牛血清顏色是由血紅蛋白(鮮紅)和膽紅素(黃)決定的,主要是受血紅蛋白影響。血紅蛋白含量很低時,含少量膽紅素,呈淡黃或金黃。血紅蛋白含量高時,會呈現(xiàn)淡紅色。
需要長期保存的血清必須儲存于-20℃冰箱(未開封血清有效期為5年)。若存放于4℃,請勿超過1個月,若一次無法用完一瓶,建議將血清無菌分裝并冷凍。
2. 血清如何解凍?
血清解凍需采用逐步解凍法:將血清從-20℃冰箱放入4℃冰箱中溶解一天,然后移入室溫,待全部溶解后再分裝。在溶解過程中需不斷輕輕搖晃均勻(小心勿造成氣泡),減少沉淀生成。切勿直接將血清從-20℃轉(zhuǎn)入37℃解凍,這樣因溫差較大易造成蛋白質(zhì)凝結(jié)并出現(xiàn)沉淀。
3. 使用前是否需要過濾?
本公司血清在ISO 13485認證的廠房中生產(chǎn),經(jīng)過3次0.1 μm過濾,出廠經(jīng)過檢測并且會使用三種以上的細胞株進行培養(yǎng)測試及無菌檢測,污染幾率非常非常非常低(重要的事情說三遍)。通常細胞污染有非常多的可能性,根據(jù)協(xié)助使用者進行分析檢測,結(jié)果表明絕大部分都是因人為操作失誤導(dǎo)致污染。因此買來的血清不需要再次進行過濾。
下圖為人肉眼和光學(xué)顯微鏡所能觀察到的微粒大小。由于我們的血清是經(jīng)過3次0.1 μm過濾,因此若肉眼可以觀察到異物時,可以考慮:
4. 為什么血清中會有沉淀生成,主要成分是什么,會對實驗有什么影響?
血清中沉淀主要有:纖維蛋白(絮狀沉淀),胎球蛋白,脂蛋白,冷凝集素,玻連蛋白,磷酸鈣(顯微鏡下小黑點沉淀),膽固醇等。
原因:造成沉淀的主要原因是溫度的改變。熱滅活,反復(fù)凍融,長期儲存于2-8℃或者室溫。
預(yù)防:非必要,不用熱滅活;避免反復(fù)凍融;-20℃保存;4℃全融(期間間斷搖晃均勻);2000 rpm離心5分鐘(不建議用0.2 μm濾膜過濾),取上清使用。
根據(jù)多年的實驗研究顯示,血清中的沉淀物不會影響細胞培養(yǎng)。ATCC(美國菌種保藏中心)實驗也是相同的結(jié)果。
美國ATCC:https://www.atcc.org/
5. 黑膠蟲是來源于血清嗎?
目前科學(xué)界對黑膠蟲的身份并無定論, 通常是顯微鏡下觀察到密密麻麻的小黑點在培養(yǎng)基中自主游動,就稱為黑膠蟲污染。
本公司技術(shù)服務(wù)部 “Dr.Cell” 目前檢測的數(shù)十個所謂“黑膠蟲”樣本,其中62%為細菌(如Sphingomonas paucimobilis,Blastomonas natatoria strain),38%為支原體(如:Mycoplasma hyorhinis,Mycoplasma pulmonis strain)。
黑膠蟲在鏡下的典型特征呈卵圓狀、球狀、桿狀等,可引起細胞生長遲緩或裂解凋亡。
目前沒有充分的數(shù)據(jù)表明黑膠蟲來源于血清,因為其尺寸遠大于血清過濾時所用的0.1微米(μm)濾膜。建議各位老師通過使用三抗(Cat#: C3422-0100)外加支原體處理試劑(Cat#: 03-038-1B)嘗試殺滅黑膠蟲。
6. 血清存在批間差嗎?
答案是毋庸置疑的,因為血清來源于動物,其組成成分有1000種左右,且血清組成及含量常隨供血動物的性別、年齡、生理條件和營養(yǎng)條件不同而異。每個批號的組分和百分比含量都是不固定的,所以批間差異是存在的。
建議先進行批號測試,篩選出合適批號,購買半年甚至一年以上的用量,避免批間差造成實驗波動(胎牛血清在-20℃保存可達5年)。
Tips:
如果要除去血清中的沉淀,可以將血清分裝至無菌離心管中,400g 離心,留上清即可。由于濾膜容易被沉淀堵塞,因此不建議用過濾的方法。
沉淀不是檢驗血清的硬指標(biāo),但為了實驗準(zhǔn)確、實驗美觀、實驗便利,還是應(yīng)該盡量減少沉淀的產(chǎn)生。掌握正確的血清解凍、使用方法,再加上一款品質(zhì)穩(wěn)定的優(yōu)秀血清,對于細胞實驗來說,至關(guān)重要。
正確的使用方法與優(yōu)質(zhì)的血清,二者缺一不可。
Reference
【1】Didier Raoult, Patricia Renesto et al. PLoS Pathogens. 2008 Feb., 4(2): e41
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