Vero 細胞無血清細胞培養基的發展

無血清細胞培養基的發明是培養基發展史的一個里程碑。無血清培養基是向基礎培養基中添加血清替代物，既滿足動物細胞的營養需求，又能有效避免使用血清而引發的一系列問題，為無血清培養技術的發展奠定了基礎。

20世紀80年代后期，具有商業價值的新型無血清培養基紛紛上市。無血清培養基的迅速發展和顯著優勢，使得無血清培養基在動物細胞工程領域得到了重要的應用。盡管牛血清( FBS) 作為細胞培養基的必需添加因子而廣泛使用，它提供細胞在體外培養貼附生長和增殖所必需的營養因子，但近幾年來對血清的生產使用存在道德和科學上的諸多爭議，并且牛血清的使用存在諸多缺點和風險。經過研究者們的不懈努力，后來摸索出了一些降低或替代血清的策略，研發出了一系列低血清和無血清培養基供動物細胞和組織培養使用，盡可能避免血清的缺點和風險。

在20世紀50年代之前，在動物細胞培養過程中，用純牛血清來培養動物細胞。50 年代后期，逐漸出現了 RPMI、MEM 等簡單的培養基配方，并添加少量的牛血清就能完全滿足細胞培養的基本營養需求，因此將血清含量降到了20%。到70年代，各種基礎的細胞培養基紛紛上市并廣泛應用，培養基中血清的添加含量降到更低，為5%～10% 。

Vander等[1]用激素替代牛血清刺激特定細胞分化生長的工作，開辟了化學界定無血清培養基的發展開端。大多數無血清培養基的配方設計都申請了**，秘而不宣，因此實際應用中使用的是商業化的無血清培養基。

Vero 細胞 (非洲綠猴腎細胞) 是日本學者 Yasumura 和 Kawakita 兩人在 1962 年正式從非洲綠猴腎臟分離的，是世界衛生組織(WHO) 和《中國藥典》認可的疫苗生產細胞系。使用血清培養宿主細胞較大的風險是向疫苗產品中引入血源性病原生物污染的潛在可能，從而影響疫苗的生產工藝和安全問題。

無血清化學限定培養基的設計和優化是Vero細胞無血清培養技術的關鍵。現今商業化的Vero細胞無血清的配方設計比較通用的方法是選定一種基礎培養基，Vero細胞可選用的培養基有M199、MEM、DMEM等合成培養基。近年來，HiMedia公司生產的SFRE 199系列頗受歡迎，它是在基礎培養基M199的基礎上改良的，開始用于原代狒狒腎細胞(Bak)的生長和維持。繼而國外很快將SFRE 199用于vero細胞的無血清培養，效果頗佳[2]。（下圖）。結果顯示，NCTC 135和SFRE 199-1培養基1：1混合懸浮培養Vero細胞，同時添加BSA1μg/mL和亞油酸0.1μg/mL，細胞數量快速增長，在第50天至70天時，細胞數量增加到107/ml并保持穩定，而另一種培養基NCTC 135：Waymouth  MB 752/1的培養效果則較差。

NCTC 135培養基（貨號：AT227）和SFRE-199-1（AT089）HiMedia均有生產，為干粉包裝，有5L，10L，20L或更大規格可選。

SFRE 199對M199的改進主要表現在顯著提高了精氨酸-鹽酸、半胱氨酸、胱氨酸、L -谷氨酰胺、L -谷氨酸、甘氨酸、組氨酸、酪氨酸和葡萄糖的濃度，使細胞實現較大的無毒活性。同時添加了丙酮酸鈉、硫酸鋅、胰島素、半乳糖等。半乳糖可避免乳酸過度積累，并使pH值在細胞延長的維持期內，保持在生理范圍。

SFRE 199分為1型和2型。SFRE 199-1含有Hank鹽，SFRE 199-2含有Earle's鹽，對CO2的耐受能力不同。二者均不含胰島素，胰島素需在使用前單獨添加。

參考文獻

[1] Vander VJ，Brunner D，De Smet K，et al． Optimization of chemically defined cell culture media-Replacing fetal bovine serum in mammalian in vitro methods[J]. Toxicology in Vitro，2010，24(4) : 1053-1063．

[2] Jack Litwin.The growth of Vero cells in suspension as cell-aggregates in serum-free media. State Bacteriology Laboratory, 105 21 Stockholm, Sweden.

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