探秘Teknova培養基：如何為細胞提供理想生長環境
2025-07-18 116
一、Teknova培養基的核心組成與功能
1. 基礎成分
氨基酸：
必需氨基酸（如賴氨酸、色氨酸）：細胞無法自主合成，需依賴培養基補充。
非必需氨基酸（如谷氨酰胺）：參與蛋白質合成與能量代謝，但易降解（需單獨添加或使用穩定形式如GlutaMAX）。
維生素：
水溶性維生素與脂溶性維生素協同作用，維持細胞代謝與膜結構穩定。
碳水化合物：
葡萄糖：主要能量來源，支持細胞增殖與活性。
其他糖類（如半乳糖、甘露糖）：某些特殊細胞（如干細胞）的代謝調控需求。
無機鹽：
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。
2. 關鍵添加成分
血清替代物：
重組蛋白（如胰島素、轉鐵蛋白）：減少胎牛血清（FBS）依賴，降低批次差異。
脂類（如脂肪酸、膽固醇）：支持細胞膜合成，尤其對神經細胞、肝細胞至關重要。
生長因子：
表皮生長因子（EGF）：促進上皮細胞增殖（如皮膚模型、癌細胞系）。
成纖維細胞生長因子（FGF）：干細胞分化與血管生成的關鍵。
激素與信號分子：
地塞米松（糖皮質激素）：誘導干細胞向脂肪細胞分化。
氫化可的松：維持某些腫瘤細胞的活性。
抗氧化劑：
谷胱甘肽：中和自由基，防止氧化損傷（尤其對原代細胞和高代謝細胞）。
3. Teknova的優化設計
化學成分定義：
明確標注所有成分濃度，避免FBS帶來的未知變量（如批次間差異、外源污染）。
滲透壓平衡：
嚴格控制離子濃度，模擬體內環境，避免細胞皺縮或破裂。
pH緩沖系統：
碳酸氫鹽緩沖體系（pH 7.2~7.4）+ HEPES/MOPS，確保開放培養條件下的pH穩定。
二、Teknova培養基如何滿足細胞的“理想需求”？
1. 能量與代謝支持
葡萄糖代謝：
通過有氧/無氧途徑供能，培養基中需維持適當濃度（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），需根據細胞類型調整添加頻率。
脂質代謝：
添加脂肪酸（如亞油酸、亞麻酸）支持細胞膜合成，尤其對神經細胞、心肌細胞至關重要。
2. 生長信號調控
生長因子組合：
干細胞培養：添加EGF、FGF-2、LIF（白血病抑制因子）維持多能性。
腫瘤細胞：特定生長因子模擬腫瘤微環境。
信號通路靶點：
TGF-β抑制劑：防止纖維化，維持上皮細胞表型。
3. 物理化學環境控制
滲透壓：
通過調整Na?/Cl?濃度匹配細胞類型。
氣體環境：
O?與CO?：多數細胞需5% CO?維持pH，而缺氧條件（如低氧培養箱）模擬腫瘤微環境。
4. 安全性保障
內毒素控制：
原料檢測限<0.1 EU/mL，避免細胞毒性反應（如巨噬細胞激活）。
無菌工藝：
0.22 μm過濾除菌，支持無抗生素培養（減少潛在抗性篩選壓力）。
