細胞培養基的基本要求(細胞培養基,培養基,滲透壓,激素)
體外培養的細胞直接生活在培養基中
，因此培養基應能滿足細胞對營養成分
、促生長因子
、激素
、滲透壓
、pH等諸多方麵的要求
。
一
、營養成分
維持細胞生長的營養條件一般包括以下幾個方麵
：
1.氨基酸
：
是細胞合成蛋白質的原料
。所有細胞都需要12種必須氨基酸
：纈氨酸
、亮
、異亮
、蘇
、賴
、色
、苯丙
、蛋
、組
、酪
、精氨酸
、胱氨酸
。此外還需要穀氨酰胺
，它在細胞代謝過程中有重要作用
，所含的氮是核酸中嘌令和嘧啶合成的來源
，同樣也是合成三
、二
、一磷酸酰苷所需要的基本物質
。
體外培養的各種培養基內都含有必需氨基酸
。
2.單糖
：
培養中的細胞可以進行有氧與無氧酵解
，六碳糖是主要能源
。此外六碳糖也是合成某些氨基酸
、脂肪
、核酸的原料
。細胞對葡萄糖的吸收能力最高
，半乳糖最低
。
體外培養動物細胞時
，幾乎所有的培養基或培養液中都以葡萄糖作為必含的能源物質
。
3.維生素
：
主要扮演輔酶
、輔基的角色
，必不可少
。生物素
、葉酸
、煙酰胺
、泛酸
、吡哆醇
、核黃素
、硫胺素
、維生素B12都是培養基常有的成分
。
4.無機離子與微量元素
：
細胞生長除需要鈉
、鉀
、鈣
、鎂
、氮和磷等基本元素
，還需要微量元素
，如鐵
、鋅
、硒
、銅
、錳
、鉬
、釩等
。
二
、促生長因子及激素
已證實
：各種激素
、生長因子對於維持細胞的功能
、保持細胞的狀態（分化或未分化）具有十分重要的作用
。有些激素對許多細胞生長有促生長作用
，如胰島素(insulin)
，它能促進細胞利用葡萄糖和氨基酸
。有些激素對某一類細胞有明顯促進作用
，如氫化可的鬆可促進表皮細胞的生長
，泌乳素有促進乳腺上皮細胞生長作用等
。
三
、滲透壓
細胞必須生活在等滲環境中
，大多數培養細胞對滲透壓有一定耐受性
。人血漿滲透壓290mOsm/kg, 可視為培養人體細胞的理想滲透壓
。鼠細胞滲透壓在320mOsm/kg左右
。對於大多數哺乳動物(mammal;mammalian)細胞
，滲透壓在260－320mOsm/kg的範圍都適宜
。
四
、pH 氣體也是細胞生存的必需條件之一
，所需氣體豐要是氧和二氧化碳
。
氧參與三羧酸循環
，產生能量供給細胞生長
、增殖和合成各種成分
。一些細胞在缺氧情況下
，借糖酵解也可獲取能量
，但多數細胞缺氧不能生存
。在開放培養時
，一般置細胞於95％空氣加5％二氧化碳的混合氣體環境中培養
。二氧化碳既是細胞代謝產物
，也是細胞所需成分
，它主要與維持培養基的pH有直接關係
。動物細胞大多數需要輕微的堿性條件
，pH值約在7．2~7．4℃在細胞生長過程中
，隨細胞數量的增多和代謝活動的加強
，二氧化碳不斷被釋放
，培養液變酸
，PH值發生變化
。由於NaHCO3容易分解為二氧化碳
，很不穩定
，致使緩衝係統難以精確地控製
。故這一緩衝係統適合密閉培養
。HEPES結合碳酸氫鈉使用
，可提供更有效的緩衝體係
，主要是防止pH值迅速變動
，但最大缺點是在開放培養或觀察時難以維持正常的pH值
。造成pH波動主要是代謝產生的CO2
，在封閉式培養過程中CO2與水結合產生碳酸
，培養基pH很快下降
。為解決這一問題
，合成培養基中使用了NaHCO3-CO2緩衝係統
，並采用開放培養
，使細胞代謝產生的CO2及時溢出培養瓶
，再通過穩定調節溫箱中CO2濃度（5％）
，與培養基中的NaHCO3處於平衡狀態
。
五
、無毒
、無汙染
體外生長的細胞對微生物及一些有害有毒物質沒有抵抗能力 ，因此培養基應達到無化學物質汙染 、無微生物汙染（如細菌 、真菌 、支原體 、病毒等）、無其他對細胞產生損傷作用的生物活性物質汙染（如抗體 、補體） 。對於天然培養基 ，汙染主要來源於取材過程及生物材料本身 ，應當嚴格選材 ，嚴格操作 。對於合成培養基 ，汙染主要來源於配製過程 ，配製所用的水 ，器皿應十分潔淨 ，配製後應嚴格過濾除菌 。
