什么是胎牛血清 (FBS)? 詳解其成分、作用及應(yīng)用

在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)總會(huì)添加胎牛血清，英文縮寫(xiě)為“FBS”。自從您開(kāi)始進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)是不是經(jīng)常使用它呢？本文為您想寫(xiě)介紹下關(guān)于FBS的基礎(chǔ)信息，例如“FBS到底是什么？主要產(chǎn)地在哪里？成分是什么？需要批次檢查嗎？為什么要滅活？滅活真的有必要嗎？FBS的加工類(lèi)型有很多，它們之間有什么區(qū)別？”

什么是FBS?

FBS的正式名稱(chēng)是“FetalBovineSerum”，即胎牛血清。胎牛血清在免疫系統(tǒng)被激活之前，被廣泛用作培養(yǎng)基的添加劑，因?yàn)樗猩倭康谋N球蛋白，會(huì)影響細(xì)胞增殖。這就是我們使用胎牛血清的原因。然而，由于牛胎兒的供應(yīng)不穩(wěn)定且難以控制，FBS的價(jià)格波動(dòng)是不可避免的，這是問(wèn)題之一。

FBS來(lái)源

FBS來(lái)源分布在FBS的主要生產(chǎn)國(guó)有以下國(guó)家澳大利亞、新西蘭、美國(guó)、加拿大、墨西哥、智利、烏拉圭、巴西（部分地區(qū)無(wú)法進(jìn)口）、哥倫比亞、法國(guó)、西班牙和荷蘭等。

FBS成份

FBS是一種復(fù)雜的混合物，包含多種支持細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和因子。其主要成分包括：

1、蛋白質(zhì):例如白蛋白、球蛋白等，提供氨基酸以及維持滲透壓。

2、生長(zhǎng)因子:例如IGF、TGF、FGF、EGF等，刺激細(xì)胞增殖和分化。

3、激素:例如胰島素、生長(zhǎng)激素等，調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝和生長(zhǎng)。

4、脂質(zhì):提供能量和構(gòu)成細(xì)胞膜的成分。

5、碳水化合物:提供能量來(lái)源。

6、維生素和微量元素:參與各種細(xì)胞代謝過(guò)程。

7、未完全鑒定的生長(zhǎng)因子和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì):對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)有重要作用，但其具體成分和功能仍在研究中。

除了這些有益成分外，FBS也可能包含一些潛在的負(fù)面因素，例如：

1、補(bǔ)體系統(tǒng):可能導(dǎo)致細(xì)胞裂解和損傷。

2、內(nèi)毒素:可能影響細(xì)胞生長(zhǎng)和功能，并引發(fā)炎癥反應(yīng)。

由于FBS來(lái)源于動(dòng)物血液，其成分含量會(huì)因批次和個(gè)體差異而有所不同，因此進(jìn)行批次檢測(cè)至關(guān)重要，以確保FBS的質(zhì)量和穩(wěn)定性。FBS中的蛋白質(zhì)和碳酸氫鹽等成分也會(huì)影響培養(yǎng)基的緩沖能力，使其pH值更穩(wěn)定。

FBS批次檢查-真的有必要嗎

由于FBS來(lái)源于動(dòng)物血液，其成分含量受個(gè)體差異和生產(chǎn)批次的影響，因此不同批次FBS的成分組成存在差異是不可避免的。盡量減少批次間差異對(duì)于保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可重復(fù)性至關(guān)重要。

雖然不同實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)操作程序(SOP)不同，但進(jìn)行FBS批次檢測(cè)通常是必要的，尤其是在以下情況下：

細(xì)胞對(duì)血清成分變化敏感：可以通過(guò)預(yù)實(shí)驗(yàn)比較不同批次FBS對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)、形態(tài)、功能等指標(biāo)的影響來(lái)評(píng)估細(xì)胞的敏感性。一些對(duì)血清敏感的細(xì)胞類(lèi)型，例如原代細(xì)胞和一些細(xì)胞系，需要更嚴(yán)格的批次檢測(cè)。

需要長(zhǎng)期培養(yǎng)或進(jìn)行重復(fù)性實(shí)驗(yàn)：為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一致性和可比性，建議在長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)或重復(fù)性實(shí)驗(yàn)中使用同一批次的FBS。

進(jìn)行關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)或需要高度可重復(fù)性的實(shí)驗(yàn)：例如藥物篩選、基因表達(dá)分析等，批次差異可能會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生顯著影響。

進(jìn)行批次檢測(cè)時(shí)，建議從供應(yīng)商處獲取多個(gè)批次的FBS樣品，并進(jìn)行小規(guī)模的預(yù)實(shí)驗(yàn)，比較不同批次FBS對(duì)細(xì)胞的影響，選擇最合適的批次用于正式實(shí)驗(yàn)。即使是單次實(shí)驗(yàn)，也建議盡量選擇經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的、質(zhì)量穩(wěn)定的FBS，以提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。記錄所用FBS的批號(hào)，以便后續(xù)追蹤和比對(duì)。

FBS滅火是否有必要？

FBS滅活(HeatInactivation,HI)通常指將FBS在56°C水浴中加熱30分鐘，以去除補(bǔ)體活性。建議使用帶有溫度控制功能的搖床水浴，以確保受熱均勻，避免局部過(guò)熱。需要注意的是，切勿將冷凍的FBS直接放入水浴中，以免瓶子因溫差過(guò)大而破裂。應(yīng)先將FBS在冰箱中緩慢解凍，然后進(jìn)行滅活。

FBS滅活的主要目的是去除補(bǔ)體活性，從而防止補(bǔ)體介導(dǎo)的細(xì)胞損傷。然而，熱處理也可能影響FBS中其他一些成分，例如某些生長(zhǎng)因子和激素，從而影響細(xì)胞的生長(zhǎng)和功能。一些研究表明，FBS滅活可能會(huì)對(duì)某些實(shí)驗(yàn)，例如免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞分化實(shí)驗(yàn)等，產(chǎn)生影響。因此，是否需要滅活FBS應(yīng)根據(jù)具體的細(xì)胞類(lèi)型、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛥⒖嘉墨I(xiàn)進(jìn)行綜合考慮。

在同一系列實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)該保持FBS的處理方式一致，以確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可比性。如果決定滅活FBS，建議在滅活后立即將其分裝成小份，并儲(chǔ)存在-20°C或更低溫度下，避免反復(fù)凍融。記錄滅活的日期和時(shí)間，并注明FBS的批號(hào)和滅活狀態(tài)。

一些實(shí)驗(yàn)室認(rèn)為常規(guī)的FBS滅活是不必要的，尤其是在使用高質(zhì)量、經(jīng)過(guò)嚴(yán)格篩選的FBS時(shí)。他們認(rèn)為，現(xiàn)代FBS的生產(chǎn)工藝已經(jīng)能夠有效控制補(bǔ)體和其他潛在有害成分的含量，因此無(wú)需進(jìn)行額外的熱處理。最終是否需要滅活FBS，需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的具體情況和實(shí)驗(yàn)需求進(jìn)行判斷。查閱相關(guān)文獻(xiàn)和咨詢(xún)經(jīng)驗(yàn)豐富的研究人員，可以幫助做出更明智的決定。

FBS滅火方法有哪些？

熱滅活胎牛血清

通過(guò)滅活FBS，使FBS中所含的補(bǔ)體失活，防止培養(yǎng)過(guò)程中補(bǔ)體系統(tǒng)激活所造成的細(xì)胞損傷。然而，有些細(xì)胞的失活會(huì)影響數(shù)據(jù)和培養(yǎng)結(jié)果，因此需要仔細(xì)考慮。

γ射線(xiàn)輻照胎牛血清

用伽馬射線(xiàn)處理FBS來(lái)滅活FBS中存在的病毒。它可用于病毒污染成為問(wèn)題的情況，例如再生醫(yī)學(xué)研究。

活性炭剝離胎牛血清

該FBS已使用活性炭去除了激素和脂溶性物質(zhì)。它可用于受激素影響的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

不含四環(huán)素的FBS

這是用于在存在或不存在四環(huán)素（或其衍生物強(qiáng)力霉素；Dox）的情況下調(diào)節(jié)基因表達(dá)的系統(tǒng)（Tet-On、Tet-Off）的FBS。即使產(chǎn)品是“不含四環(huán)素”的，由于檢測(cè)限的原因，也不可能完全去除四環(huán)素，但每家公司都制定了自己的標(biāo)準(zhǔn)，并將四環(huán)素含量低于一定水平的產(chǎn)品作為不含四環(huán)素的產(chǎn)品進(jìn)行銷(xiāo)售?；蛘咚赡鼙蛔鳛?/span>“四環(huán)素測(cè)試”出售。

透析胎牛血清

該FBS已通過(guò)分餾處理，以消除低于標(biāo)準(zhǔn)MWCO的小分子。用于必須考慮低分子量物質(zhì)影響的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

外泌體耗盡的FBS

這是涉及外泌體的實(shí)驗(yàn)中使用的FBS。用于必須考慮FBS衍生的外泌體（及其所含核酸）的影響的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

ES細(xì)胞篩選FBS

制造商已確認(rèn)該FBS可以維持ES細(xì)胞處于未分化狀態(tài)。這減少了研究人員自己進(jìn)行測(cè)試所需的精力和成本。我們還提供干細(xì)胞篩選的FBS。

IgG耗盡的FBS

由于IgG從未被完全去除，因此有時(shí)被稱(chēng)為“低IgG”FBS。它用于雜交瘤培養(yǎng)以產(chǎn)生抗體、蛋白質(zhì)純化以及需要IgG細(xì)胞毒性的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

購(gòu)買(mǎi)FBS時(shí)需要檢查什么？

購(gòu)買(mǎi)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1、內(nèi)毒素濃度

2、血紅蛋白濃度

3、過(guò)濾器除菌次數(shù)及過(guò)濾器孔徑

4、原產(chǎn)地

FBS的價(jià)格主要取決于這些因素。一般來(lái)說(shuō)，內(nèi)毒素和血紅蛋白含量越低，滅菌越徹底，價(jià)格往往越高。此外，產(chǎn)品名稱(chēng)可能會(huì)根據(jù)質(zhì)量而改變。

至于原產(chǎn)國(guó)，如果FBS來(lái)自大型制造商，通常不會(huì)有問(wèn)題，因?yàn)樗谶M(jìn)口前已經(jīng)（應(yīng)該）經(jīng)過(guò)了適當(dāng)?shù)膭?dòng)物檢疫。

FBS常見(jiàn)現(xiàn)象及常見(jiàn)問(wèn)題

有時(shí)您可能會(huì)對(duì)所購(gòu)買(mǎi)的FBS有點(diǎn)擔(dān)心。以下是一些最常聽(tīng)到的問(wèn)題的總結(jié)：

1、我看到我的FBS中有沉淀物或白色線(xiàn)狀物......

解凍后，FBS可能會(huì)含有冷凍時(shí)不明顯的沉淀物或白色細(xì)絲。這些是血清中所含的“纖維蛋白”和脂蛋白。一般來(lái)說(shuō)，這不會(huì)影響細(xì)胞培養(yǎng)，但如果您擔(dān)心，請(qǐng)小心使用FBS以避免污染，或在使用前使用過(guò)濾滅菌。

2、紅色比其他批次和其他制造商更深......

FBS的顏色隨血清中血紅蛋白的含量而不同。通常情況下，血紅蛋白含量的差異不會(huì)影響FBS的性能，但如果您擔(dān)心，我們建議您聯(lián)系制造商（進(jìn)口商）。

3、解凍后的FBS可以分裝后重新冷凍嗎

這取決于制造商。一些制造商表示溶液在分裝后可以重新冷凍，但根據(jù)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，我建議解凍后將其存放在冰箱中并盡快使用。畢竟，它是活生生的生物……

FBS作為細(xì)胞培養(yǎng)中不可或缺的成分，其選擇和使用對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有著至關(guān)重要的影響。從了解FBS的來(lái)源、成分、批次差異、滅活方法以及不同處理類(lèi)型的特點(diǎn)，到掌握關(guān)鍵的購(gòu)買(mǎi)注意事項(xiàng)，科研人員才能更好地控制實(shí)驗(yàn)變量，提高實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性和可靠性。