自從第一個(gè)在青蛙淋巴液中維持青蛙神經(jīng)纖維的體外細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)以來(lái)，科學(xué)家們一直在尋找最佳體外細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基成分。

多年來(lái)，陸續(xù)研發(fā)出動(dòng)物源性培養(yǎng)基和人工培養(yǎng)基。人工培養(yǎng)基例如Eagles培養(yǎng)基及其改良的Eagles培養(yǎng)基(MEM) 和Dulbecco的MEM (DMEM)，以及Ham F10、F11和 F12。然而并非所有細(xì)胞都在此類(lèi)人工培養(yǎng)基中進(jìn)行繁殖。

1958年Theodore T. Puck首次引入了胎牛血清(FBS/FCS)來(lái)刺激細(xì)胞和組織在體外增殖，驚喜地觀察到細(xì)胞在含有胎牛血清的培養(yǎng)基中，可以維持更長(zhǎng)時(shí)間的活性，同時(shí)生長(zhǎng)狀態(tài)也更佳。自此，體外培養(yǎng)迎來(lái)新世代。

什么是血清
 

血液凝固后，在血漿中除去纖維蛋白原及某些凝血因子后，分離出的淡黃色透明液體。

胎牛血清（FBS）指還在母牛身體里的小牛，通常5-8個(gè)月胎齡，之后對(duì)未發(fā)育完全的胎牛的心臟穿刺取血，完成采血的工作以后便再通過(guò)一系列的工藝處理獲得胎牛血清。

胎牛血清與新生牛血清（NBS）所含的促細(xì)胞生長(zhǎng)因子、促貼附因子、激素及其他活性物質(zhì)等組份與比例不同，胎牛血清含有胚胎發(fā)育所必需的生長(zhǎng)因子。

牛屬于哺乳動(dòng)物，母牛從受精到生產(chǎn)一般要十個(gè)月左右的時(shí)間，部分生長(zhǎng)因子到達(dá)8月后開(kāi)始逐漸消失，所以胎牛血里的生長(zhǎng)因子適合牛體內(nèi)各種細(xì)胞生長(zhǎng)。此外，胎牛血清的免疫球蛋白含量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于新生牛血清，培養(yǎng)細(xì)胞的效果會(huì)更好。

研究表明胎牛血清中含有激素、維生素、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、微量元素、擴(kuò)散因子和生長(zhǎng)因子等細(xì)胞體外增殖和維持的必需成分，現(xiàn)已被廣泛用作研究、生物技術(shù)和制藥中人類(lèi)和動(dòng)物（包括昆蟲(chóng)）細(xì)胞培養(yǎng)基的通用補(bǔ)充劑。
 

血清的作用

Ø 提供細(xì)胞生長(zhǎng)基本的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如氨基酸、維生素、脂類(lèi)物質(zhì)、無(wú)機(jī)物、核酸衍生物等。

Ø 提供可識(shí)別金屬、激素、維生素和脂質(zhì)的結(jié)合蛋白，通過(guò)與上述物質(zhì)的結(jié)合，攜帶重要地低分子量物質(zhì)，在細(xì)胞代謝過(guò)程中起著重要作用。

Ø 提供貼壁細(xì)胞固著于適當(dāng)?shù)母街�面所需�?strong>貼壁因子和擴(kuò)展因子，如表皮生長(zhǎng)因子、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子等。

Ø 提供促接觸和伸展因子，使細(xì)胞貼壁免受機(jī)械損傷。

Ø 提供蛋白酶抑制劑，中和細(xì)胞釋放的蛋白酶，使細(xì)胞免受蛋白酶的損傷。

Ø 影響培養(yǎng)系統(tǒng)中的某些物理特性如：剪切力、黏度、滲透壓和PH等。如血清具有一定的粘度，可以保護(hù)細(xì)胞免受機(jī)械損傷。
 

盡管使用廣泛，但胎牛血清在細(xì)胞培養(yǎng)中面臨著諸多問(wèn)題和風(fēng)險(xiǎn)。

 

來(lái)自瑞士弗里堡大學(xué) Adolphe Merkle 研究所 (AMI) 的生物納米材料組和英國(guó)斯旺西大學(xué)醫(yī)學(xué)院的體外毒理學(xué)組 (IVTG) 兩個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了體外實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了相同的實(shí)驗(yàn)程序并使用了來(lái)自同一供應(yīng)商的A549細(xì)胞和胎牛血清，他們得到的結(jié)果大不相同。進(jìn)一步分析表明，細(xì)胞反應(yīng)差異的一個(gè)原因是細(xì)胞培養(yǎng)基中添加了來(lái)自不同批次的胎牛血清。

批次間的較大差異使得實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性降低。
 

兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室在相同實(shí)驗(yàn)方法下的結(jié)果比較 (a) 細(xì)胞活力 (b) 細(xì)胞增殖（細(xì)胞數(shù)量）(c) 跨上皮電阻。
 

此外2002年有研究發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基支原體污染中的牛萊氏無(wú)膽甾原體和精氨酸支原體來(lái)源于牛血清。一旦細(xì)胞培養(yǎng)發(fā)生病毒污染，通常歸因于細(xì)胞培養(yǎng)中所有的胎牛血清。

因此，胎牛血清的品質(zhì)至關(guān)重要。
 

國(guó)內(nèi)外胎牛血清存在差異的原因，除了采血時(shí)間定義、血清混搭稀釋之外。最主要的是牛的生長(zhǎng)環(huán)境和抗生素的使用標(biāo)準(zhǔn)。

國(guó)外抗生素的使用嚴(yán)格，用量少。每頭奶牛的產(chǎn)品包括血清都可以溯源的，可以做到胎牛血清中不含抗生素或含量極低。高殘留的抗生素等物質(zhì)，會(huì)嚴(yán)重影響細(xì)胞的生長(zhǎng)。

NEST選用南美烏拉圭血源，每一批血清的生產(chǎn)都受到嚴(yán)格的控制，從血清的收集和整個(gè)處理和生產(chǎn)的所有階段，按照符合歐洲法規(guī)進(jìn)行處理，一直到最終包裝做到全程的質(zhì)量控制。
 

NEST胎牛血清血源地證明

 

此外，NEST每一批血清都會(huì)進(jìn)行完善的檢測(cè)。

1. 支原體：每產(chǎn)品批次都要檢測(cè)有無(wú)支原體。通過(guò)培養(yǎng)方法檢測(cè)血清是否存在支原體。

2. 無(wú)菌性：產(chǎn)品均基于歐洲藥典或美國(guó)藥典進(jìn)行無(wú)菌性檢測(cè)，確保無(wú)細(xì)菌、酵母、大腸桿菌噬菌體等。無(wú)菌過(guò)濾、無(wú)菌分裝，每生產(chǎn)批次中均會(huì)抽樣進(jìn)行無(wú)菌測(cè)試。

3. 血紅蛋白：血紅蛋白具有氧化性，過(guò)高會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞受損。采用分光光度計(jì)測(cè)量殘留血紅蛋白水平。

4. 細(xì)胞培養(yǎng)試驗(yàn)：每批胎牛血清都被測(cè)試特定細(xì)胞系的體外培養(yǎng)效果。從細(xì)胞生長(zhǎng)、鋪板效率、克隆效率三方面評(píng)判。測(cè)試細(xì)胞種類(lèi)：HeLa，L929，SP2/0-AG14，MRC-5
 

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