探秘Teknova培养基：如何为细胞提供理想生长环境
2025-07-18 8
一、Teknova培养基的核心组成与功能
1. 基础成分
氨基酸：
必需氨基酸（如赖氨酸、色氨酸）：细胞无法自主合成，需依赖培养基补充。
非必需氨基酸（如谷氨酰胺）：参与蛋白质合成与能量代谢，但易降解（需单独添加或使用稳定形式如GlutaMAX）。
维生素：
水溶性维生素与脂溶性维生素协同作用，维持细胞代谢与膜结构稳定。
碳水化合物：
葡萄糖：主要能量来源，支持细胞增殖与活性。
其他糖类（如半乳糖、甘露糖）：某些特殊细胞（如干细胞）的代谢调控需求。
无机盐：
钠、钾、钙、镁：维持渗透压与膜电位。
微量元素（铁、锌、硒）：作为辅酶因子参与氧化还原反应。
2. 关键添加成分
血清替代物：
重组蛋白（如胰岛素、转铁蛋白）：减少胎牛血清（FBS）依赖，降低批次差异。
脂类（如脂肪酸、胆固醇）：支持细胞膜合成，尤其对神经细胞、肝细胞至关重要。
生长因子：
表皮生长因子（EGF）：促进上皮细胞增殖（如皮肤模型、癌细胞系）。
成纤维细胞生长因子（FGF）：干细胞分化与血管生成的关键。
激素与信号分子：
地塞米松（糖皮质激素）：诱导干细胞向脂肪细胞分化。
氢化可的松：维持某些肿瘤细胞的活性。
抗氧化剂：
谷胱甘肽：中和自由基，防止氧化损伤（尤其对原代细胞和高代谢细胞）。
3. Teknova的优化设计
化学成分定义：
明确标注所有成分浓度，避免FBS带来的未知变量（如批次间差异、外源污染）。
渗透压平衡：
严格控制离子浓度，模拟体内环境，避免细胞皱缩或破裂。
pH缓冲系统：
碳酸氢盐缓冲体系（pH 7.2~7.4）+ HEPES/MOPS，确保开放培养条件下的pH稳定。
二、Teknova培养基如何满足细胞的“理想需求”？
1. 能量与代谢支持
葡萄糖代谢：
通过有氧/无氧途径供能，培养基中需维持适当浓度（如RPMI-1640含11 mM葡萄糖）。
谷氨酰胺：作为碳源和氮源，但其易降解为氨（毒性），需根据细胞类型调整添加频率。
脂质代谢：
添加脂肪酸（如亚油酸、亚麻酸）支持细胞膜合成，尤其对神经细胞、心肌细胞至关重要。
2. 生长信号调控
生长因子组合：
干细胞培养：添加EGF、FGF-2、LIF（白血病抑制因子）维持多能性。
肿瘤细胞：特定生长因子模拟肿瘤微环境。
信号通路靶点：
TGF-β抑制剂：防止纤维化，维持上皮细胞表型。
3. 物理化学环境控制
渗透压：
通过调整Na?/Cl?浓度匹配细胞类型。
气体环境：
O?与CO?：多数细胞需5% CO?维持pH，而缺氧条件（如低氧培养箱）模拟肿瘤微环境。
4. 安全性保障
内毒素控制：
原料检测限<0.1 EU/mL，避免细胞毒性反应（如巨噬细胞激活）。
无菌工艺：
0.22 μm过滤除菌，支持无抗生素培养（减少潜在抗性筛选压力）。
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