現代細胞培養基技術均通過細胞作為載體來進行,無論是基因治療、干細胞、克隆技術都在細胞內進行的。細胞的生長需要一定的營養環境,用于維持細胞生長的營養基質稱為培養基,即指所有用于各種目的的體外培養、保存細胞用的物質,就其本意上講為人工模擬體內生長的營養環境,使細胞在此環境中有生長和繁殖的能力。它是提供細胞營養和促進細胞生長增殖的物質基礎。細胞培養基其組成成分主要有:水、氨基酸、維生素、碳水化合物、無機離子及其他一些入核酸降解物、激素等。
維持細胞培養基中細胞生長的營養條件一般包括以下幾個方面:
1、氨基酸:是細胞合成蛋白質的原料。所有細胞都需要12種必須氨基酸:纈氨酸、亮、異亮、蘇、賴、色、苯丙、蛋、組、酪、精氨酸、胱氨酸。此外還需要谷氨酰胺,它在細胞代謝過程中有重要作用,所含的氮是核酸中嘌令和嘧啶合成的來源,同樣也是合成三、二、一磷酸酰苷所需要的基本物質。體外培養的各種培養基內都含有必需氨基酸。
2、單糖:培養中的細胞可以進行有氧與無氧酵解,六碳糖是主要能源。此外六碳糖也是合成某些氨基酸、脂肪、核酸的原料。細胞對葡萄糖的吸收能力最高,半乳糖低。
體外培養動物細胞時,幾乎所有的培養基或培養液中都以葡萄糖作為必含的能源物質。
3、維生素:主要扮演輔酶、輔基的角色,bi不可少。生物素、葉酸、煙酰胺、泛酸、吡哆醇、核黃素、硫胺素、維生素B12都是培養基常有的成分。
4、無機離子與微量元素:細胞生長除需要鈉、鉀、鈣、鎂、氮和磷等基本元素,還需要微量元素,如鐵、鋅、硒、銅、錳、鉬、釩等。
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