在進行生命科學實驗室研究時，科學家必須創造適當的條件來適應活細胞的生存或生長。 

細胞培養需要一定的環境條件。為了達到最佳生長和增殖，細胞需要：

• 溫度控制
• 適當的 pH 值和滲透壓
• 細胞附著的基質
• 某種類型的培養基
• 保持穩定條件的培養箱
• 本文將深入探討這些關鍵組成部分之一：細胞培養基。我們將解釋什麼是細胞培養基、其成分是什麼、不同類型以及選擇合適的細胞培養基時應注意的事項。 

什麼是細胞培養基？

    細胞培養基，也稱為生長培養基，是一個涵蓋性術語，涵蓋為支持人工環境中細胞生長而產生的任何凝膠或液體。

當科學家從活體中取出細胞、器官或組織時，他們必須將它們保存在適當的人工環境中。培養基在細胞培養技術中發揮不可或缺的作用，支持體外細胞研究。 

它是提供細胞培養物生存和增殖所需營養的培養基。生長培養基還提供正確的滲透壓和pH值。 

科學家在選擇合適的生長培養基時必須考慮其細胞類型。有多種不同類型的細胞培養基可容納來自哺乳動物、植物、昆蟲、細菌、酵母菌、病毒等的細胞。

 細胞培養基的選擇直接影響實驗結果，因此必須仔細考慮。 

細胞培養基的成分是什麼？

    細胞培養基由旨在支持細胞生長的化合物和營養素的組合組成。細胞培養基的常見成分包括：

• 胺基酸 ：每種細胞培養基都含有胺基酸混合物，胺基酸是蛋白質的組成部分。必需胺基酸和非必需胺基酸均可用於促進細胞活力和生長。 
• 維生素：維生素可促進細胞生長和增生。血清在含血清培養基中用作許多維生素的來源，但在無血清培養基中必須添加維生素。 
• 碳水化合物：碳水化合物為活細胞提供能量來源。通常使用葡萄糖，但也可以使用其他碳水化合物，例如半乳糖、果糖或麥芽糖。 
• 無機鹽：需要無機鹽來調節膜電位和滲透壓。
• 基本元素與微量元素：細胞生長需要鐵、鉀、鎂和鋅等元素。 
• 血清：血清含有生長因子和抑制劑、荷爾蒙、蛋白酶抑制劑、螯合劑、胺基酸、碳水化合物、脂質、維生素、微量元素、礦物質等細胞生長所需的物質。常用的是牛血清。 
• 荷爾蒙：可能會添加某些荷爾蒙來影響細胞功能、生長和增殖。 
• 緩衝系統：緩衝系統調節 pH 值。
• 補充劑：有時會在細胞培養基中添加荷爾蒙、酵素抑制劑和微量元素等補充劑，以滿足細胞類型和研究目標。
• 抗生素：將抗生素添加到細胞培養基中以抑制真菌和細菌的生長。由於蛋白質可以結合一些抗生素負載，因此抗生素最適合血清培養基。相反，無血清培養基中的細胞發生抗生素毒性的可能性較大。  

細胞培養基有哪些不同類型？

    細胞培養基可分為兩大類：天然培養基和合成培養基。

天然培養基

    天然培養基是源自組織萃取物或動物體液的培養基，例如血漿、淋巴液和血清。自然培養基可分為三類：

• 生物體液：例子包括血清、血漿、淋巴和羊水。
• 組織萃取物：例子包括胚胎、骨髓、腫瘤和肝臟萃取物。 
• 凝塊或凝血劑：例子包括血漿凝塊和凝血劑。 

血清是最常見的天然培養基。血清甚至用做合成培養基培養物的補充劑。牛血清因其營養豐富、使用歷史長等優點而廣受歡迎。 

合成培養基

    合成培養基（也稱為人造培養基）是使用各種有機和無機化合物創建的介質。合成培養基包括：

• 含血清培養基：使用補充血清的合成培養基。 
• 無血清培養基：無血清培養基 (Serum free medium, SFM) 比含血清培養基具有更高的一致性，使研究人員能夠在不需要血清的情況下提供細胞生長和擴增。  
• 化學成分確定的培養基：化學成分確定的培養基無使用動物來源的成分，僅由經純化過的有機成分和無機成分組成。 
• 無蛋白培養基：無蛋白培養基不含蛋白質。根據需要添加蛋白質補充劑。  
• 平衡鹽溶液 (BSS)：BSS本身用於保持細胞存活。 BSS富含營養物質和其他化合物，可形成能支持細胞生長和增殖的培養基。因此，BSS構成了許多類型的複雜培養基的基礎。 

無血清培養基 (SFM) 通常分為基本/基礎或複雜兩類。基礎培養基是指沒有添加物的培養基。一旦將生長補充劑添加到基礎培養基中，它就變成了複雜的培養基。 

該如何尋找細胞培養基

    最重要的步驟是確定使用什麼類型的細胞培養基。可用的商業培養基如此之多​​，找到正確的選擇可能會令人生畏。

首先研究您將使用的細胞系，以確定建議哪些不同的培養基。然後，您可以選擇一些並嘗試一下，看看哪種最有效。以下是一些需要考慮的因素。 

1. 培養基準備 

    細胞培養基品種有 三種形式：

•  粉末培養基：粉末培養基最便宜，但必須由研究人員滅菌製備。     
•  濃縮液：濃縮液只需研究者稀釋即可。
•  完整(Ready-to-use)培養基：完整培養基是最簡單的培養基類型。它們的設計目的是讓研究人員無需多餘的操作即可使用。     

2. 使用的培養基種類：天然 vs合成

    所有細胞培養基：天然培養基或合成培養基。每種培養基都有自己的優點和缺點，引導研究人員選擇哪種培養基。

血清培養基是透過從血漿中去除血紅素來產生的。所得混合物含有對細胞生長和增殖有價值的成分組合。血清培養基的優點包括：

• 含有多種細胞營養素，如胺基酸、維生素、礦物質和脂肪酸。
• 提供允許細胞黏附的組件。
• 含有多種生長因子和荷爾蒙。  

但血清培養基也有缺點。說到血清培養基的缺點：

• 缺乏成分均勻性，使其不太適合大規模實驗。 
• 含有多種化合物的混合物，其中一些可能有害或抑制某些細胞類型的生長。
• 與合成培養基相比，污染的風險更大。
• 可能會使細胞培養產品的分離變得複雜。 
• 可能很貴。 

合成培養基具有高度一致性的明顯優勢。研究人員可以確保他們使用相同的培養基，即使在擴大研究規模時也是如此。此外，人工培養基通常比以血清為基礎的培養基便宜。

3. 使用哪種特定介質

     一旦您在自然培養基和人工培養基之間做出選擇，您就必須選擇特定的培養基。許多實驗室使用商業培養基，以最少的努力實現品質和一致性。

要找到最好的，您必須問自己：

• 您將使用什麼類型的細胞，它們的要求是什麼？
• 您的實驗室的能力和限制是什麼？ 
• 實驗的目的是什麼？ 

例如，幹細胞需要能夠促進維持、分化、擴增和下游應用的培養基。由於幹細胞具有多能性，因此必須密切監測其培養基條件，以免研究人員最終得到目標以外的東西。有些商業培養基專為與幹細胞一起使用而設計。

如果您不確定哪種培養基最好，培養基公司可以幫助您縮小選擇範圍。確保您了解您的細胞、目標和實驗室規格，以便選擇最合適的。 

原文連結：https://www.technologynetworks.com/cell-science/articles/which-cell-culture-media-is-right-for-you-331552