发布日期：2023年 | 最后修订日期：2026年5月

细胞培养基

为了成功地培养和维持细胞，必须对环境进行精细的控制。一个全面的方法包括确保无菌、提供营养、维持pH值稳定以及控制温度。

无菌条件与营养供应

为防止污染并确保细胞存活率，无菌环境至关重要。这通常通过无菌操作技术及层流罩等专用设备来实现。营养物质通过培养基提供，其中含有多种必需成分，包括：

无机盐：对维持渗透平衡及为细胞活动提供必需离子至关重要。
碳水化合物：作为能量来源；葡萄糖是最常用的糖类。
氨基酸：蛋白质的组成单位；其中部分为必需氨基酸，细胞无法自行合成。
维生素：作为酶促反应的辅因子；B族维生素对细胞代谢至关重要。
脂肪酸和脂质：维持细胞膜完整性和功能的必需成分。
蛋白质和肽：在无血清培养基中，它们替代了通常由血清提供的生长因子和结合蛋白。
血清：通常作为生长因子的来源被加入培养基中，尽管无血清替代品正日益普及，以减少变异性和污染风险。
pH值与温度稳定性：细胞通常需要pH值在7.2-7.4的范围内才能实现最佳生长。这通过缓冲系统来调节，该系统可以是基于二氧化碳/碳酸氢盐的，也可以通过使用HEPES等化学试剂来实现。温度维持在37°C左右，以模拟生理条件。

多年来，已开发出多种基础培养基以满足特定细胞类型的需求：

培养基可使用必需成分在内部配制，或购买现成的溶液。质量控制包括确保无污染物以及成分浓度正确。粉末培养基的复溶需要使用高纯度水，且配制好的培养基必须进行灭菌，通常通过过滤实现。

血清（尤其是胎牛血清，FBS）因其丰富的生长因子含量而被广泛使用。然而，鉴于对疯牛病等疾病的担忧，必须遵循严格的检测和采购规程以确保安全。

相关法规对培养基中动物源性材料的使用进行了规范，强调了原料来源和检测的重要性。在可能的情况下尽量避免使用此类材料的趋势，体现在无血清和无动物源性培养基替代品的发展上。

综上所述，细胞培养基在体外细胞的生长和维持中起着基础性作用。每个组分都经过精心筛选和优化，以模拟体内环境，确保细胞具备生长、存活和发挥功能的条件。