天然培養(yǎng)基是指來自動物體液或利用組織分離提取的一類培養(yǎng)基，如血漿、血清、淋巴液、雞胚浸出液等。組織培養(yǎng)技術建立早期，體外培養(yǎng)細胞都是利用天然培養(yǎng)基。但是由于天然培養(yǎng)基制作過程復雜、批間差異大，因此逐漸為合成培養(yǎng)基所替代。目前廣泛使用的天然培養(yǎng)基是血清，另外各種組織提取液、促進細胞貼壁的膠原類物質在培養(yǎng)某些特殊細胞也是不可少。

一、血清(serum)細胞培養(yǎng)的發(fā)展，培養(yǎng)基的質量又是關鍵，而培養(yǎng)基的主要成份中動物血清對細胞的生長繁殖發(fā)揮著重要甚至是難以替代的作用。在動物血清的應用中牛血清又是最為廣泛的，所以血清是醫(yī)藥生物技術產(chǎn)品中重要的原材料之一。保證血清質量也是促進生物制品質量提高的重要環(huán)節(jié)。

1、血清種類:目前用于組織培養(yǎng)的血清主要是牛血清，培養(yǎng)某些特殊細胞也用人血清、馬血清等。選擇用牛血清培養(yǎng)細胞的原因：來源充足、制備技術成熟、經(jīng)過長時間的應用考驗人們對其有比較深入的理解。牛血清對絕大多數(shù)哺乳動物細胞都是適合的，但并不排除在培養(yǎng)某種細胞時使用其他動物血清更合適。

牛血清是細胞培養(yǎng)中用量最大的天然培養(yǎng)基，含有豐富的細胞生長必須的營養(yǎng)成份，具有極為重要的功能。牛血清分為小牛血清、新牛血清、胎牛血清。胎牛血清應取自剖腹產(chǎn)的胎牛；新牛血清取自出生24小時之內的新生牛；小牛血清取自出生10－30天的小牛。顯然，胎牛血清是品質高的，因為胎牛還未接觸外界，血清中所含的抗體、補體等對細胞有害的成分最少。

2、血清的主要成分:血清是由血漿去除纖維蛋白而形成的一種很復雜的混合物，其組成成份雖大部分已知，但還有一部分尚不清楚，且血清組成及含量常隨供血動物的性別、年齡、生理條件和營養(yǎng)條件不同而異。血清中含有各種血漿蛋白、多肽、脂肪、碳水化合物、生長因子、激素、無機物等，這些物質對促進細胞生長或抑制生長活性是達到生理平衡的。對血清的成分和作用的研究雖有很大進展，但仍存在一些問題。主要是：

第一:血清的成份可能有幾百種之多，目前對其準確的成份、含量及其作用機制仍不清楚，尤其是對其中一些多肽類生長因子、激素和脂類等尚未充分認識，這給研究工作帶來許多困難；

第二:血清都是批量生產(chǎn)，各批量之間差異很大，而且血清保存期至多一年，因此，要保證每批血清的相似性極為困難，從而使實驗的標準化和連續(xù)性受到限制；

第三:不能排除血清中含有易變物質，這被認為是“瓶中惡化"的原因之一。

3、血清主要作用：

提供基本營養(yǎng)物質：氨基酸、維生素、無機物、脂類物質、核酸衍生物等，是細胞生長必須的物質。

提供激素和各種生長因子：胰島素、腎上腺皮質激素（氫化ke的松、地塞米松）、類固醇激素（雌二醇、睪酮、孕酮）等。生長因子如成纖維細胞生長因子、表皮生長因子、血小板生長因子等。

提供結合蛋白：結合蛋白作用是攜帶重要地低分子量物質，如白蛋白攜帶維生素、脂肪、以及激素等，轉鐵蛋白攜帶鐵。結合蛋白在細胞代謝過程中起重要作用。

提供促接觸和伸展因子使細胞貼壁免受機械損傷。

對培養(yǎng)中的細胞起到某些保護作用：有一些細胞，如內皮細胞、骨髓樣細胞可以釋放蛋白酶，血清中含有抗蛋白酶成分，起到中和作用。這種作用是偶然發(fā)現(xiàn)的，現(xiàn)在則有目的的使用血清來終止胰蛋白酶的消化作用。因為胰蛋白酶已經(jīng)被廣泛用于貼壁細胞的消化傳代。血清蛋白形成了血清的粘度，可以保護細胞免受機械損傷，特別是在懸浮培養(yǎng)攪拌時，粘度起到重要作用。血清還含有一些微量元素和離子，他們在代謝解毒中起重要作用，如SeO3,硒等。

4、細胞培養(yǎng)中使用血清的缺點

血清成分復雜，雖含許多對細胞有利成分，也含有對細胞有害的成分，使血清有幾個明顯的缺點：

對大多數(shù)細胞，在體內狀態(tài)，血清不是它們接觸的生理學液體，只是在損傷愈合以及血液凝固過程中才接觸血清，因此使用血清有可能改變某種細胞在體內的正常狀態(tài)，血清可能促進某些細胞的生長（成纖維細胞）同時抑制另一類細胞生長（表皮細胞）。

血清含一些對細胞產(chǎn)生毒性的物質，如多胺氧化酶，能與來自高度繁殖細胞的多胺反應（如精胺、亞精胺）形成有細胞毒性作用的聚精胺。補體、抗體、細菌毒素等都會影響細胞生長，甚至造成細胞死亡。

動物個體不同，血清產(chǎn)地、批號不同，每批質量差異甚大，其成分不能保持一致。

取材中可能帶入支原體、病毒，對細胞產(chǎn)生潛在影響，可能導致實驗失敗或實驗結果不可靠性。

血清的使用使得實驗和生產(chǎn)的標準化困難，其中的蛋白質使得某些轉基因蛋白生物藥品生產(chǎn)中分離純化工作很難完成。

大規(guī)模生產(chǎn)中，血清來源越來越困難，價格昂貴，是構成動物細胞培養(yǎng)對生產(chǎn)成本的主要部分之一。

5、血清的質量標準:血清質量高低取決于兩方面因素：一是取材對象，二是取材過程。用于取材的動物應健康無病并且在zhi定的出生天數(shù)之內，取材過程應嚴格按照操作規(guī)程執(zhí)行，制備出的血清要經(jīng)過嚴格的質量鑒定。WHO公布的《用動物細胞體外培養(yǎng)生產(chǎn)生物制品規(guī)程》中的要求：

牛血清必須來自有文件證明無牛海綿狀腦病的牛群或國家。并應具備適當?shù)谋O(jiān)測系統(tǒng)。

有些國家還要求牛血清來自未用過反芻動物蛋白飼料的牛群。

證明所用牛血清中不含對所生產(chǎn)疫苗病毒的抑制物。

血清要通過濾膜過濾除菌，保證無菌。

無細菌、霉菌、支原體和病毒的污染，有些國家要求無細菌噬菌體污染。

對細胞有良好的支持繁殖作用。

我國在對牛血清的質量2000年版《中國生物制品主要原輔料質控標準》中提出比較嚴格的標準要求。包括蛋白質含量，細菌、真菌、支原體、牛病毒、大腸桿菌噬菌體、細菌內毒素，支持細胞增殖檢查。

科研實驗中，細胞的體外培養(yǎng)一直是一個重要環(huán)節(jié)。細胞要養(yǎng)好，就要用好血清，如Ausbian®特級胎牛血清，它適合各種細胞培養(yǎng)，尤其適合難養(yǎng)細胞，如：干細胞、肝細胞，神經(jīng)細胞，原代培養(yǎng)、細胞融合、轉染細胞等。

Ausbian®特級胎牛血清所有血清出廠前，均經(jīng)過嚴格質控，每個批次附有詳細完整的《檢測報告》，包括：品名，貨號，批號，血源地，生產(chǎn)日期，保質期，pH值、滲透壓、血紅蛋白、總蛋白、球蛋白、IgG、內毒素、無菌檢查（細菌、真菌、支原體）、病毒檢查（如BVD、牛腺病毒、細胞病變效應等）、促細胞生長能力、細胞毒性、BVD-1/2抗體檢查等。

實驗人對于新批次血清，應認真審閱《檢測報告》，做好試用前篩選第一步。（如何看懂《檢測報告》，可登陸“締一生物"網(wǎng)站，留言技術部，得到免費幫助。）

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