细胞培养需要哪些添加物及作用说明

细胞培养添加物是优化细胞生长环境的关键组分，其作用涵盖营养供给、pH 稳定及代谢调控等。以下是主要添加物的分类说明：

一、基础营养添加物

‌L-谷氨酰胺‌

‌作用‌：核心能量来源，参与蛋白质合成和核酸代谢36。

‌缺陷‌：水溶液中自发降解（4℃存放1周降解50%），产生有毒氨类物质36。

‌替代方案‌：

‌GlutaMAX-I‌（L-丙氨酰-L-谷氨酰胺）：通过肽酶缓慢释放谷氨酰胺，稳定性高，避免氨毒性。

‌D-葡萄糖‌

‌作用‌：主要碳源，支持能量代谢。

‌类型差异‌：

低糖型（1 g/L）：适合贴壁细胞（如成纤维细胞）。

高糖型（4.5 g/L）：适用于快速增殖细胞（如CHO细胞、杂交瘤细胞）。

‌丙酮酸钠‌

‌作用‌：替代碳源，在葡萄糖不足时维持能量供应。

二、缓冲系统与pH稳定剂

‌碳酸氢钠‌

‌作用‌：与CO₂形成缓冲对，维持pH 7.2–7.4。

‌使用条件‌：

高浓度（1.5–3.7 g/L）：需5–10% CO₂环境。

低浓度（0.35 g/L）：无需CO₂培养箱。

‌HEPES缓冲剂‌

‌作用‌：非CO₂依赖型缓冲剂，防止pH波动（尤其适用于克隆化培养）。

‌优势‌：无细胞毒性，长期维持pH稳定。

‌酚红指示剂‌

‌作用‌：pH可视化指示（红：中性；黄：酸性；紫：碱性）。

‌局限性‌：

干扰流式细胞检测；

模拟雌激素活性，影响激素敏感细胞（建议无血清培养时去除）。

三、血清及替代成分

‌胎牛血清（FBS）‌

‌作用‌：提供生长因子、激素及黏附蛋白，促进细胞增殖。

‌添加比例‌：常规培养需10%浓度。

‌无血清替代添加剂‌

‌成分‌：特定生长因子（如EGF、胰岛素）、载体蛋白（如转铁蛋白）及微量元素。

‌优势‌：成分明确，减少批次差异，避免病毒污染风险。

四、其他功能添加物

 ‌维生素与微量元素‌

‌B族维生素‌：辅酶因子，支持代谢（如B₁参与糖代谢脱羧）。

‌微量元素‌（铁、锌等）：

铁：氧运输与呼吸链关键组分；

锌：调节酶活性及细胞增殖。

‌抗生素‌

‌常用组合‌：青霉素-链霉素（双抗），预防细菌污染。

‌注意‌：长期使用可能掩盖低水平污染，干扰实验结果。

五、应用选择建议

注：实际应用中需根据细胞特性（如代谢需求、激素敏感性）及实验目的（如生产vs.研究）优化添加物组合。