探秘Teknova培養(yǎng)基：如何為細(xì)胞提供理想生長(zhǎng)環(huán)境
2025-07-18 47
一、Teknova培養(yǎng)基的核心組成與功能
1. 基礎(chǔ)成分
氨基酸：
必需氨基酸（如賴氨酸、色氨酸）：細(xì)胞無(wú)法自主合成，需依賴培養(yǎng)基補(bǔ)充。
非必需氨基酸（如谷氨酰胺）：參與蛋白質(zhì)合成與能量代謝，但易降解（需單獨(dú)添加或使用穩(wěn)定形式如GlutaMAX）。
維生素：
水溶性維生素與脂溶性維生素協(xié)同作用，維持細(xì)胞代謝與膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
碳水化合物：
葡萄糖：主要能量來(lái)源，支持細(xì)胞增殖與活性。
其他糖類（如半乳糖、甘露糖）：某些特殊細(xì)胞（如干細(xì)胞）的代謝調(diào)控需求。
無(wú)機(jī)鹽：
鈉、鉀、鈣、鎂：維持滲透壓與膜電位。
微量元素（鐵、鋅、硒）：作為輔酶因子參與氧化還原反應(yīng)。
2. 關(guān)鍵添加成分
血清替代物：
重組蛋白（如胰島素、轉(zhuǎn)鐵蛋白）：減少胎牛血清（FBS）依賴，降低批次差異。
脂類（如脂肪酸、膽固醇）：支持細(xì)胞膜合成，尤其對(duì)神經(jīng)細(xì)胞、肝細(xì)胞至關(guān)重要。
生長(zhǎng)因子：
表皮生長(zhǎng)因子（EGF）：促進(jìn)上皮細(xì)胞增殖（如皮膚模型、癌細(xì)胞系）。
成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子（FGF）：干細(xì)胞分化與血管生成的關(guān)鍵。
激素與信號(hào)分子：
地塞米松（糖皮質(zhì)激素）：誘導(dǎo)干細(xì)胞向脂肪細(xì)胞分化。
氫化可的松：維持某些腫瘤細(xì)胞的活性。
抗氧化劑：
谷胱甘肽：中和自由基，防止氧化損傷（尤其對(duì)原代細(xì)胞和高代謝細(xì)胞）。
3. Teknova的優(yōu)化設(shè)計(jì)
化學(xué)成分定義：
明確標(biāo)注所有成分濃度，避免FBS帶來(lái)的未知變量（如批次間差異、外源污染）。
滲透壓平衡：
嚴(yán)格控制離子濃度，模擬體內(nèi)環(huán)境，避免細(xì)胞皺縮或破裂。
pH緩沖系統(tǒng)：
碳酸氫鹽緩沖體系（pH 7.2~7.4）+ HEPES/MOPS，確保開(kāi)放培養(yǎng)條件下的pH穩(wěn)定。
二、Teknova培養(yǎng)基如何滿足細(xì)胞的“理想需求”？
1. 能量與代謝支持
葡萄糖代謝：
通過(guò)有氧/無(wú)氧途徑供能，培養(yǎng)基中需維持適當(dāng)濃度（如RPMI-1640含11 mM葡萄糖）。
谷氨酰胺：作為碳源和氮源，但其易降解為氨（毒性），需根據(jù)細(xì)胞類型調(diào)整添加頻率。
脂質(zhì)代謝：
添加脂肪酸（如亞油酸、亞麻酸）支持細(xì)胞膜合成，尤其對(duì)神經(jīng)細(xì)胞、心肌細(xì)胞至關(guān)重要。
2. 生長(zhǎng)信號(hào)調(diào)控
生長(zhǎng)因子組合：
干細(xì)胞培養(yǎng)：添加EGF、FGF-2、LIF（白血病抑制因子）維持多能性。
腫瘤細(xì)胞：特定生長(zhǎng)因子模擬腫瘤微環(huán)境。
信號(hào)通路靶點(diǎn)：
TGF-β抑制劑：防止纖維化，維持上皮細(xì)胞表型。
3. 物理化學(xué)環(huán)境控制
滲透壓：
通過(guò)調(diào)整Na?/Cl?濃度匹配細(xì)胞類型。
氣體環(huán)境：
O?與CO?：多數(shù)細(xì)胞需5% CO?維持pH，而缺氧條件（如低氧培養(yǎng)箱）模擬腫瘤微環(huán)境。
4. 安全性保障
內(nèi)毒素控制：
原料檢測(cè)限<0.1 EU/mL，避免細(xì)胞毒性反應(yīng)（如巨噬細(xì)胞激活）。
無(wú)菌工藝：
0.22 μm過(guò)濾除菌，支持無(wú)抗生素培養(yǎng)（減少潛在抗性篩選壓力）。
