培養基是用來供給細胞營養，促使細胞增殖的，也是細胞賴以生長的環境。細胞培養實驗中用量最多的就是細胞培養基，雖然細胞培養試驗基本技術大同小異，但是每種細胞的培養條件卻相差甚遠。若偏離某種細胞所需的培養條件，則會導致細胞表達不同的表型。
一、培養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。

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

3、酚紅：用于監測培養基的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。對于大多數培養體系(pH為7.2 ~ 7.4)，培養基應為鮮紅色。（部分特殊培養基不添加酚紅，例如對雌激素敏感的乳腺組織細胞，酚紅會發揮跟類固醇相似的功能從而影響細胞。

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

培養基pH值對應顏色


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

（1）細胞過量生長

（2）細菌污染

（3）培養箱中CO?濃度過高

紫色的培養基為堿性，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，參與核酸代謝。它相比其他氨基酸更不穩定，容易降解，降解的速率和程度與儲存溫度、時間和pH值有關。

5、非必需氨基酸NEAA：

所有的培養基配方都含有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。大多數培養基中丙酮酸鈉的最終濃度為1mM，但在L-15培養基中增加到5mM，方便在無CO?環境中使用。

二、常見的培養基添加因子

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-轉鐵蛋白-硒添加劑（ITS）：可降低多種細胞常規維持和低密度貼壁培養時所需的胎牛血清濃度。
4、地塞米松：一種抗炎糖皮質素，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,提高神經膠質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細胞產生免疫球蛋白。常用于NK92細胞的培養。

常見的問題

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

2、培養基使用時應儲存于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、細胞培養過程中，可根據細胞培養基顏色變化，對培養狀態進行分析，當培養基顯著變橙色甚至黃色時，說明細胞代謝產生了大量酸性物質，需及時更換新鮮的培養基。

5、培養基開封，或者培養皿/瓶從培養箱中取出時，由于和空氣發生氣體交換，顏色會變為紫紅色，放到CO?培養箱中即可恢復pH值，顏色變為正常的鮮紅色。
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