细胞培养基成分复杂,包括盐类、糖类、维生素、氨基酸、代谢前体、生长因子、激素和微量元素。对这些物质的需求因细胞而有差异,这也导致大量的不同培养基配方出现。主要碳源物质通常是葡萄糖,有时也会使用半乳糖代替,这是因为半乳糖的代谢速度较慢。氨基酸(尤其是L-谷氨酰胺)和丙酮酸盐也可作为碳源。
除了营养成分,培养基也会帮助维持培养体系的pH和渗透压。pH的维持依靠一种或多种缓冲液体系,zui常见的包括CO2/NaHCO3、磷酸盐和HEPES等,血清也可以作为*培养基的缓冲液。
1.HEPES:
HEPES和其他有机缓冲液可以有效调节培养基pH,适用于多种细胞系。实际上,某些标准培养基配方包含HEPES。但是,HEPES可能会有毒性,尤其是对某些已分化细胞,所以使用前需首先评估其效果。
2.酚红:
酚红可作为培养基的pH指示剂。酚红在低pH时显示黄色,在高pH时则显示紫色。绝大多数组织培养时,pH为7.4,应显示为鲜红色。
3.L-谷氨酸钠:
L-谷氨酰胺(ATCC No. 30-2214)是所有哺乳动物细胞和昆虫细胞的必需氨基酸。与其它氨基酸相比,L-谷氨酰胺在液体培养基中更不稳定。因此,为了延长保质期,商品化的液体培养基中经常不添加L-谷氨酰胺。这种情况下,使用前要先无菌加入L-谷氨酰胺。由于在干燥状态下比较稳定,所以绝大多数干粉培养基中都已预添加L-谷氨酰胺。
4.非必须氨基酸:
所有培养基配方包含十种必需氨基酸,同时包括半胱氨酸、谷氨酰胺和酪氨酸。在一些培养基配方中包含其他非必需氨基酸(丙氨酸,天冬酰胺,天冬氨酸,甘氨酸,谷氨酸,脯氨酸,丝氨酸),降低了细胞的代谢负担,有利于细胞增殖。