Cambrex特色無血清培養(yǎng)基介紹及應(yīng)用

1、 3/3Cambrex特色無血清培養(yǎng)基介紹及應(yīng)用 培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞，無論是為了增殖病毒，還是為了獲得相關(guān)的生物制品，都力求使細(xì)胞大規(guī)模、高密度生長，并在高密度下維持高的細(xì)胞活性，簡化下游純化工藝，提高生物制品的安全性和產(chǎn)率，降低產(chǎn)品的成本，提高市場競爭力。但是常規(guī)細(xì)胞培養(yǎng)基的組分血清的存在嚴(yán)重制約了動(dòng)物細(xì)胞的規(guī)模培養(yǎng)，使用戶不得不每次都要費(fèi)心挑選出不同批次的血清中質(zhì)量最好的一批，并為此而投入大筆的成本資金。如果您也為此而頭痛，為什么不嘗試一下無血清培養(yǎng)基呢？ 無血清培養(yǎng)基（serum free medium, SFM）是全部用已知成分組配的不加血清的合成培養(yǎng)基，通常在含有細(xì)胞所需營養(yǎng)和貼壁因子的基

2、礎(chǔ)培養(yǎng)基中加入適宜的促細(xì)胞生長因子，保證細(xì)胞良好生長，是最適合于制藥生產(chǎn)的培養(yǎng)基。它在提高細(xì)胞培養(yǎng)質(zhì)量的同時(shí)，還有以下諸多優(yōu)點(diǎn)： 無血清培養(yǎng)基批次一致性高，可以省去對培養(yǎng)基進(jìn)行預(yù)篩選的工作。 無血清培養(yǎng)基成本降低，價(jià)格波動(dòng)不大。如果用血清，那么很容易受到周圍環(huán)境的影響（如天氣干旱時(shí)，血清產(chǎn)量降低），而使血清價(jià)格有所調(diào)整。 無血清培養(yǎng)基不含有絲分裂原抑制劑，可以促進(jìn)細(xì)胞增殖。 無血清培養(yǎng)基可以降低病毒、真菌、支原體等微生物污染的可能性。 無血清培養(yǎng)基組分穩(wěn)定，可大量配制。 無血清培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)胞，可以簡化提純和鑒定各種細(xì)胞產(chǎn)物的程序。 自1975年Sato首次成功地用無血清培養(yǎng)基培養(yǎng)了垂體細(xì)胞株以

3、來，已經(jīng)有幾十種細(xì)胞系被報(bào)道可以在無血清培養(yǎng)基中成功地生長和增殖。20多年來，多家細(xì)胞學(xué)試劑公司加入到無血清培養(yǎng)基產(chǎn)品開發(fā)和研究的隊(duì)伍中，而其中美國的Cambrex公司以其提供的高品質(zhì)、多種類的無血清培養(yǎng)基而聞名于世界。 Cambrex的無血清培養(yǎng)基根據(jù)成分來劃分，主要有三大類： 一、無血清培養(yǎng)基 無血清培養(yǎng)基中雖然不含血清，但仍然含有個(gè)別蛋白或大量蛋白組分。它在基礎(chǔ)培養(yǎng)基（如DMEM，F(xiàn)12，1640）里補(bǔ)充了一些添加物，包括人激素、牛的轉(zhuǎn)鐵蛋白，牛血清白蛋白等，其中胰島素是重要的生長因子，可以刺激葡萄糖的利用和RNA、蛋白和磷脂的合成；轉(zhuǎn)鐵蛋白可以結(jié)合鐵，也是重要的生長刺激蛋白；牛血清蛋白

4、作為脂肪酸和某些微量元素的載體，還具有脫毒劑和保護(hù)細(xì)胞抗御剪切損傷的功能。Cambrex 的Ultraculture，PC-1，HL-1以及X-VIVO系列都屬于無血清培養(yǎng)基，它們的蛋白含量最高可達(dá)3mg/ml （Ultraculture serum-free medium），最低僅為20g/ml（如UltraMDCK serum-free medium）。Ultraculture，PC-1，HL-1培養(yǎng)基可以廣泛應(yīng)用于多種細(xì)胞系的培養(yǎng)；而X-VIVO系列主要用于造血細(xì)胞系的培養(yǎng)。 二、無蛋白無血清培養(yǎng)基 無血清培養(yǎng)基盡管相對常規(guī)培養(yǎng)基有它固有的優(yōu)點(diǎn)，但是也有它不可避免的缺點(diǎn)。如需要對每個(gè)細(xì)胞

5、系優(yōu)化配方，添加成本較高的激素和生長因子，導(dǎo)致長的遲滯期，降低細(xì)胞生長速率、最大細(xì)胞密度和細(xì)胞活性等。所以無血清培養(yǎng)成功后，科學(xué)家又把眼光投入到無蛋白培養(yǎng)基的研究中，在無血清培養(yǎng)基中不再添加蛋白，僅加入一些化學(xué)成分明確的物質(zhì)（如氨基酸、維生素和用檸檬酸鐵代替轉(zhuǎn)鐵蛋白），但同樣也能滿足細(xì)胞生長和增殖的需要。這種無蛋白培養(yǎng)基可以廣泛應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室或工業(yè)規(guī)模的細(xì)胞培養(yǎng)，由于培養(yǎng)液中的蛋白都是由培養(yǎng)的細(xì)胞分泌產(chǎn)生，所以顯著地簡化了下游的純化和處理程序；同時(shí)可以降低培養(yǎng)基的成本，便于培養(yǎng)基的存放和使用。Cambrex公司專門開發(fā)了UltraDOMA-PF無血清、無蛋白培養(yǎng)基用于培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞。 三、無動(dòng)物

6、來源的無血清培養(yǎng)基 無血清無動(dòng)物組分細(xì)胞培養(yǎng)基是指以基礎(chǔ)培養(yǎng)基配制的培養(yǎng)液無須添加牛血清，且該培養(yǎng)基成分中不含有任何動(dòng)物來源成分，即可培養(yǎng)細(xì)胞和維持生長。許多利用基因工程技術(shù)重組的蛋白質(zhì)最終要用于人體，所以在細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)生物制品過程中如果不添加動(dòng)物來源 Cambrex特色無血清培養(yǎng)基介紹及應(yīng)用 18 成分，可以避免瘋牛病、口蹄疫等傳播進(jìn)入人體，減少人、獸在使用生物制品時(shí)的特異性免疫反應(yīng)、降低產(chǎn)品成本（如降低培養(yǎng)液成本，簡化下游純化工作及提高產(chǎn)品收獲量等）。 無血清無動(dòng)物組分細(xì)胞培養(yǎng)基通常是特定細(xì)胞專用培養(yǎng)基，Cambrex公司提供了針對各種不同細(xì)胞系的多種無動(dòng)物組分（NAO）的無血清培養(yǎng)基。

7、1. ProCHO系列 ProCHO3-CDM，ProCHO4-CDM和ProCHO5-CDM是專門用于培養(yǎng)高密度的懸浮CHO細(xì)胞，它們能用于大規(guī)模、高密度的生產(chǎn)體積；維持細(xì)胞以高密度、高活性（通常90%）生長；提供3種優(yōu)化配方，供用戶選擇。其中ProCHO3-CDM用于培養(yǎng)懸浮CHO 細(xì)胞，可以增加細(xì)胞的生長，例如，當(dāng)CHO-K1細(xì)胞以3105cells/ml的密度播種，在細(xì)胞的存活率相似的情況下，ProCHO3-CDM培養(yǎng)基培養(yǎng)的細(xì)胞顯然比對照培養(yǎng)基的細(xì)胞生長要快；ProCHO4-CDM用于CHO 貼壁細(xì)胞向懸浮細(xì)胞的轉(zhuǎn)化培養(yǎng)和CHO懸浮細(xì)胞的培養(yǎng)， CHO細(xì)胞可以從貼壁有血清培養(yǎng)向無血清

8、懸浮培養(yǎng)快速轉(zhuǎn)化，例如，CHO-K1細(xì)胞貼壁生長在DMEM/ F1210FBS中，將其轉(zhuǎn)移至無血清培養(yǎng)基中培養(yǎng)，ProCHO4-CDM培養(yǎng)基中的細(xì)胞能夠更快地適應(yīng)在無血清懸浮培養(yǎng)環(huán)境；ProCHO5-CDM用于培養(yǎng)懸浮CHO細(xì)胞，并能提高細(xì)胞蛋白的產(chǎn)率。 2. Pro293系列 Pro293系列的培養(yǎng)基都是用于培養(yǎng)293 HEK細(xì)胞。Cambrex提供兩種Pro293培養(yǎng)基，Pro293a-CDM 能夠使培養(yǎng)在常規(guī)培養(yǎng)基中的293貼壁細(xì)胞適應(yīng)在無血清培養(yǎng)基中生長，并能維持貼壁性和高存活率；Pro293s-CDM能夠使貼壁細(xì)胞能夠在無血清培養(yǎng)基中以單細(xì)胞狀態(tài)懸浮生長，并能保持較高的存活率，例如，

9、當(dāng)293細(xì)胞以4105cells/ml的密度接種于無血清培養(yǎng)基，Pro293s-CDM 培養(yǎng)基培養(yǎng)的細(xì)胞明顯具有更高的存活率和生長力。 3. ProDoma系列 ProDoma系列的培養(yǎng)基都是用于培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞的。Cambrex提供3種ProDoma無動(dòng)物來源的無血清培養(yǎng)基，其中ProDoma1是化學(xué)成分明確的培養(yǎng)基，主要包含了Hepes和NaHCO3緩沖液和0.1%的用于保護(hù)細(xì)胞抵御剪切力的乳化劑。 4. ProPer 1 ProPer 1培養(yǎng)基用于培養(yǎng)Per.C6細(xì)胞，該細(xì)胞在腺病毒基因治療，疫苗、細(xì)胞因子和抗體的生產(chǎn)中起著重要的作用。ProPer 1培養(yǎng)基可以在最短的時(shí)間（24小 時(shí)）內(nèi)

10、使細(xì)胞密度達(dá)到1.8106cells/ml，并維持較高存活率。長期培養(yǎng)的er.C6細(xì)胞也夠維持生長、形態(tài)和功能的遺傳穩(wěn)定性。 5. ProVero 1 ProVero 1培養(yǎng)基用于培養(yǎng)Vero細(xì)胞系，也支持MDCK細(xì)胞的貼壁生長。 無血清培養(yǎng)基在培養(yǎng)細(xì)胞時(shí)，一般需要經(jīng)過適應(yīng)性訓(xùn)練，才能保證細(xì)胞可以在新的環(huán)境下正常生長和增殖。不過對于有些生長力比較頑強(qiáng)的細(xì)胞，可以不經(jīng)過適應(yīng)性訓(xùn)練而直接將細(xì)胞接種至無血清細(xì)胞培養(yǎng)基中培養(yǎng)。Cambrex提供的UltraCULTURE無血清培養(yǎng)基蛋白含量高，成分復(fù)雜，與含血清的常規(guī)培養(yǎng)基組成相似，所以細(xì)胞可以很容易在該培養(yǎng)基中實(shí)現(xiàn)無血清培養(yǎng)。而無蛋白或者無動(dòng)物來源的

11、無血清培養(yǎng)基由于成分簡單，與常規(guī)培養(yǎng)基的組成相差很大，所以需要針對特定的細(xì)胞進(jìn)行配方設(shè)計(jì)，并且有進(jìn)行適應(yīng)性訓(xùn)練的必要。 細(xì)胞從常規(guī)培養(yǎng)基到無血清培養(yǎng)基的適應(yīng)性訓(xùn)練方法根據(jù)細(xì)胞的類型分為2種，在這里做一個(gè)簡單的介紹。 對于懸浮細(xì)胞（需要2-6周）： 1. 當(dāng)細(xì)胞密度達(dá)到最大時(shí)開始適應(yīng)性訓(xùn)練； 2. 加入無血清培養(yǎng)基，使細(xì)胞密度變?yōu)樵瓉淼?1/2； 3. 當(dāng)細(xì)胞密度達(dá)到最大時(shí)，加入無血清培養(yǎng)基， 使細(xì)胞密度成為原來的1/5； 4. 培養(yǎng)細(xì)胞，如果細(xì)胞達(dá)到最大密度時(shí)，細(xì)胞的 存活率大于85，并且達(dá)到最大密度的時(shí)間與之前相近，那么細(xì)胞可以繼續(xù)進(jìn)行適應(yīng)性訓(xùn)練；如果細(xì)胞顯示生長緩慢或者存活率降低，那么需要重復(fù)2-3步3次； 5. 逐步提高無血清培養(yǎng)基的比例，直至細(xì)胞可以 完全在無血清培養(yǎng)基中生長。 對于貼壁細(xì)胞（需要2-6周）： 1. 細(xì)胞達(dá)到最大密度時(shí)，開始適應(yīng)性訓(xùn)練； 2. 胰酶消化貼壁細(xì)胞，35