全体起立！培养基成分的分析汇总，学好将细胞培养一网打尽！

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细胞培养的我们经常会买各种培养基回来进行各种的细胞培养。例如使用RPMI1640培养基培养H1975、4T1、TPC-1、PANCO2、CNE2、HTR-8/SVneo、MM.1S、RPMI8226等细胞；使用DMEM高糖培养基培养MHCC-97H、22RV1、LLC等细胞；使用L15培养基培养MDA-MB-231等细胞。不同的细胞对培养基的要求不同。那么这些培养基之间都有什么区别呢？下面我们来简单分析一下3种常用培养基的成分以及它们的区别。




从上述表格我们可以看到，不同培养基所含的营养成分是不一样的。但都有一个相似的成分分类，均含有缓冲物质（缓冲系统），维持培养基pH的稳定；同时添加糖类，为细胞提供能量和碳源；添加氨基酸，参与蛋白质合成；添加维生素，参与细胞代谢过程；添加矿物质，维持细胞内外的离子平衡；和一些其他的成分，例如酚红的添加可以指示培养基的pH变化。我们平时培养细胞时应根据各种细胞对营养的不同需求选择不同的培养基，其中最简单的选择方法就是先根据细胞厂家推荐的培养基来进行培养。
 

关于pH的变化与pH恒定的维持

大多数细胞系在pH7.4左右时生长最好，而常规培养基的指示剂为酚红，所以多数情况下，我们所见的培养基都呈红色，但不同培养基的颜色会有差异，例如DMEM比RPMI1640培养基颜色深一点。在培养细胞时，也可以根据培养基的颜色判断细胞状态，如随着细胞生长，pH值会降低，变成黄色。

而培养基pH的恒定是通过缓冲系统来维持的，目前培养基中常用的缓冲液体系主要是HCO3-/CO2缓冲体系，部分为HEPES缓冲系统，也有磷酸盐缓冲系统。

RPMI1640和DMEM培养基中均含有碳酸氢钠，采用HCO3-/CO2缓冲体系，要用CO2来平衡，溶解的CO2与碳酸氢盐对良好的细胞生长也是重要的。DMEM培养基含有更高的碳酸氢钠，采用双倍的HCO3-和CO2浓度起到更好的缓冲作用。一般要用10%的CO2来平衡，当然也可以在较低CO2浓度下使用（5%）。

也有部分培养基中采用或添加HEPES缓冲成分，如部分RPMI1640培养基添加有HEPES。该缓冲成分可解除高浓度CO2环境的限制，能较长时间控制恒定的pH范围。使用终浓度为10-50mmol/L，一般培养基中含20mmol/L HEPES即可达到缓冲能力。其最大的优点是开放式培养或细胞观察时能维持恒定的pH值。

大部分培养基适合于95%空气 5%CO2，但有部分培养基例外，如 L15培养基适合于100%空气，CO2会导致培养液pH降低（培养液变黄），严重影响细胞生长。L15培养基可用来在大气环境中令神经细胞生长，该培养基采用了与众不同的磷酸盐缓冲液作基础，它含有高浓度的氨基酸来提高缓冲能力，培养基中使用半乳糖作碳源，以阻止培养基中乳酸形成，少量溶解的CO2由丙酮酸代谢产生。这一培养基的优点是明显的，特别是在保持较高CO2有困难时，例如在长时间的显微操作及生理学研究中。

DMEM低糖和高糖培养基

DMEM培养基最初的配方中葡萄糖含量为1000 mg/L，后来为了某些细胞的生长需要，将葡萄糖含量又调整为4500 mg/L，这就是大家常说的低糖和高糖了。低糖适于依赖性贴壁细胞培养，特别适用于生长速度快、附着性较差的肿瘤细胞培养。高糖更适合高密度悬浮细胞培养，也适用于附着性较差，但又不希望它脱离原来生长点的克隆培养，也可用于杂交瘤中骨髓瘤细胞和DNA转染的转化细胞的培养。同时，有一点值得注意的是DMEM培养基中含有铁离子，这是另外两种培养基所没有的。对于无血清的培养基，铁是一种重要的补充剂。当然我们的培养基大部分都搭配胎牛血清使用的，但是使用铁强化的培养基细胞在生长或克隆方面是优于一般培养基的。