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細胞培養(yǎng)基pH值對細胞的影響

 更新時間:2023-03-28 點擊量:1264
細胞培養(yǎng)基pH值對細胞的影響

  培養(yǎng)基是用來供給細胞營養(yǎng),促使細胞增殖的,也是細胞賴以生長的環(huán)境。細胞培養(yǎng)實驗中用量最多的就是細胞培養(yǎng)基,雖然細胞培養(yǎng)試驗基本技術(shù)大同小異,但是每種細胞的培養(yǎng)條件卻相差甚遠。若偏離某種細胞所需的培養(yǎng)條件,則會導致細胞表達不同的表型。
一、培養(yǎng)基體系主要成分及功能介紹 

1、 葡萄糖:用于細胞能量代謝。

2、CO?:細胞需要少量的二氧化碳來維持生長。

在培養(yǎng)基中,溶解的CO?與碳酸氫鹽離子處于平衡狀態(tài),許多培養(yǎng)基利用了這種CO?/碳酸氫鹽反應來緩沖培養(yǎng)基的pH值。CO?溶解在培養(yǎng)基中,與水反應生成碳酸。隨著細胞代謝產(chǎn)生更多的CO?,介質(zhì)的pH值也在下降。因此,通過向培養(yǎng)基中添加碳酸氫鈉,可使pH值維持在7.2 ~ 7.4的最佳范圍。

3、酚紅:用于監(jiān)測培養(yǎng)基的pH值。

在細胞生長過程中,由于細胞釋放的代謝物改變了pH值,培養(yǎng)基的顏色也隨之改變。在較低的pH值下,酚紅會變成中黃色,而在較高的pH值下,它會變成中紫色。對于大多數(shù)培養(yǎng)體系(pH為7.2 ~ 7.4),培養(yǎng)基應為鮮紅色。(部分特殊培養(yǎng)基不添加酚紅,例如對雌激素敏感的乳腺組織細胞,酚紅會發(fā)揮跟類固醇相似的功能從而影響細胞。

細胞培養(yǎng)對培養(yǎng)基的pH有一定的要求, pH 值必須隨著時間的推移保持平衡和穩(wěn)定。一般在7.2-~7.4之間為宜,偏酸或偏堿的培養(yǎng)基可能都會使細胞狀態(tài)不佳。

培養(yǎng)基pH值對應顏色


大多數(shù)細胞系在PH7.4左右時生長較好,而常規(guī)培養(yǎng)基的指示劑為酚紅,所以多數(shù)情況下,我們所見的培養(yǎng)基都呈紅色,但不同培養(yǎng)基的顏色會有差異,例如DMEM比1640顏色深一點。在培養(yǎng)細胞時,也可以根據(jù)培養(yǎng)基的顏色判斷細胞狀態(tài)。
微黃色的培養(yǎng)基為酸性,說明:

(1)細胞過量生長

(2)細菌污染

(3)培養(yǎng)箱中CO?濃度過高

紫色的培養(yǎng)基為堿性,說明:

(1)細胞生長極為緩慢,甚至沒長
(2)霉菌污染
(3)培養(yǎng)箱中CO?的濃度過低

幾乎是所有哺乳動物和昆蟲細胞所必需的氨基酸,用于合成蛋白質(zhì),參與核酸代謝。它相比其他氨基酸更不穩(wěn)定,容易降解,降解的速率和程度與儲存溫度、時間和pH值有關(guān)。

5、非必需氨基酸NEAA:

所有的培養(yǎng)基配方都含有10種必需氨基酸以及半胱氨酸、谷氨酰胺和酪氨酸。在一些培養(yǎng)基中還需要加入其他非必需氨基酸(丙氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、甘氨酸、谷氨酸、脯氨酸和絲氨酸)可以減少細胞的代謝負擔,從而增加細胞增殖。

6、 丙酮酸鈉:

丙酮酸是糖酵解過程中的中間有機酸代謝物,可以輕易地進出細胞,可以為合成代謝過程提供能量來源和碳骨架。大多數(shù)培養(yǎng)基中丙酮酸鈉的最終濃度為1mM,但在L-15培養(yǎng)基中增加到5mM,方便在無CO?環(huán)境中使用。

二、常見的培養(yǎng)基添加因子

1、青霉素-鏈霉素(雙抗生素):用于預防細胞污染
2、胰島素:作為細胞培養(yǎng)的添加劑,可促進細胞增殖、延長細胞壽命,增加蛋白和核酸的表達量。
3、胰島素-轉(zhuǎn)鐵蛋白-硒添加劑(ITS):可降低多種細胞常規(guī)維持和低密度貼壁培養(yǎng)時所需的胎牛血清濃度。
4、地塞米松:一種抗炎糖皮質(zhì)素,對細胞存活、細胞信號傳導和基因表達具有一系列的影響。用于研究細胞凋亡、細胞信號傳導通路和基因表達。
5、Hydrocortisone:促進表皮上皮細胞和乳腺上皮細胞增殖生長,提高神經(jīng)膠質(zhì)細胞和成纖維細胞的克隆形成率。

6、白細胞介素2(IL-2):IL-2作為T細胞生長因子,可增強NK細胞的細胞溶解活性,并促進B細胞產(chǎn)生免疫球蛋白。常用于NK92細胞的培養(yǎng)。

常見的問題

1、培養(yǎng)基使用效果不佳:應定期確認培養(yǎng)基有效期,并確認是否使用細胞相應的培養(yǎng)基,培養(yǎng)基使用不當會影響細胞狀態(tài)。例如,293T需用高糖DMEM培養(yǎng),而THP-1則需要用RPMI 1640培養(yǎng)!

2、培養(yǎng)基使用時應儲存于4oC并分裝,避免反復升溫加速谷氨酰胺的降解。

3、不同培養(yǎng)基由于成分不同,顏色也不盡相同,例如DMEM呈鮮紅色,而MEM呈粉紅色。

4、細胞培養(yǎng)過程中,可根據(jù)細胞培養(yǎng)基顏色變化,對培養(yǎng)狀態(tài)進行分析,當培養(yǎng)基顯著變橙色甚至黃色時,說明細胞代謝產(chǎn)生了大量酸性物質(zhì),需及時更換新鮮的培養(yǎng)基。

5、培養(yǎng)基開封,或者培養(yǎng)皿/瓶從培養(yǎng)箱中取出時,由于和空氣發(fā)生氣體交換,顏色會變?yōu)樽霞t色,放到CO?培養(yǎng)箱中即可恢復pH值,顏色變?yōu)檎5孽r紅色。
蘇州阿爾法生物提供培養(yǎng)基、無血清培養(yǎng)基、干細胞培養(yǎng)基、快速細胞凍存液、胎牛血清等細胞培養(yǎng)試劑。