1.4无血清细胞培养基(serumfreemedium,SFM)
无血清细胞培养基的出现是细胞培养基发展历史上的一个里程碑,其一般是在合成细胞培养基的基础上,引入成份完全明确的或部分明确的血清替代成份,能满足动物细胞培养的要求,又能有效克服因使用血清的缺点。
血清所含组份的复杂性和不确定性,以及可能存在病毒等病原微生物污染的潜在风险,既是细胞培养成本的主要部分,也是纯化工艺的主要障碍,直接影响病毒疫苗生产工艺稳定和疫苗质量提高。血清所含组份的复杂性和批次间的质量差异增加了病毒疫苗生产工艺的复杂性、不稳定性和疫苗质量控制的难度;血清中可能存在的病毒等病原微生物,如引起牛海绵状脑炎(疯牛病)的朊病毒,给疫苗的使用带来了不容忽视的安全隐患。
年,Hayashi等在细胞培养基中用激素代替血清使垂体细胞株Gh3在无血清介质中生长获得成功,预示着无血清细胞培养基的诱人前景。年,Sato将DMEM和F12按照1:1比例混合,结合两种细胞培养基的各自优点,培养基营养成份将更丰富,形成DMEM/F12细胞培养基,既能用于克隆筛选,也能实现细胞高密度培养。DMEM/F12细胞培养基已成为许多无血清细胞培养基开发的基础。Sato的学生Murakami也为无血清培养基开发做出重要贡献,发现了三个重要的细胞共同营养成份:胰岛素、转铁蛋白和硒,并进一步发现细胞无血清培养时普遍所需的一种成份—乙醇胺。现在,胰岛素、转铁蛋白、硒和乙醇胺(简称ITES)已成为商业产品,是实现细胞无血清培养的重要添加剂。
无血清细胞培养基早期开发的主要研究思路是阐明血清中对细胞培养有利的组分,在评价每一种血清替代物对细胞培养影响的基础上,选择具有类似血清相似功能的血清取代物,从而形成无血清细胞培养基的配方,该过程通常非常费时费力,因为每一种血清替代物的有无、浓度都需被考察,最终确定无血清培养基的优化配方。在当前生物制药行业,无血清细胞培养基开发的重要趋势是尽量减少营养组份的数量,最大化细胞培养的效率,达到简化纯化过程的目的。
开发无血清细胞培养基的方法主要有两种。一种是从有关细胞类型的已知配方出发,逐一验证各种组份,此种方法需借助于高通量的筛选系统;另外一种是参考有关的配方和已有的经验,添加可能有用的成份,使细胞正常生长,然后在此基础上,进一步筛选有不利影响的组分,并对现有的一些组份进行浓度优化。
现在商业化的无血清细胞培养基有明显的特征区别,通常可分为四种类型:
1)无血清细胞培养基(Serum-freemedia)
为一般意义上的无血清细胞培养基,在合成细胞培养基的基础上,添加大量可替代血清功能的生物材料配制而成,如牛血清白蛋白(Bovineserumalbumin,BSA)、转铁蛋白(Transferrin,TRF)、胰岛素(Insulin)等生物大分子物质,以及从血清中提取的去除蛋白质的混合脂类等。其特点是培养基中的蛋白含量较高,添加物质的化学成分不明确,其中含有大量的动物来源蛋白。其属于早期开发的无血清细胞培养基,但是由于培养基中不明确成份较多,在生物制品中的生产应用中逐渐被淘汰。
2)无动物来源无血清细胞培养基(Animal-小孩白癜风治疗白癜风需要多少钱