细胞培养瓶图标

细胞培养的一大优势是能够调控细胞培养环境——包括物理化学环境(如温、pH值、渗透压、氧气和二氧化碳张力)以及生理环境(如激素和营养物质浓度),从而影响细胞的增殖。

良好调控的细胞培养环境对于细胞的健康、生长和产量至关重要。您可以在此找到关于温度、湿度、气体成分和培养基等关键环境参数的全面信息。请阅读下文,了解优化细胞培养条件、提升实验结果质量和可重复性的方法。

请注意,不同细胞类型的培养条件各不相同。
偏离某一特定细胞类型所需的培养条件,可能导致异常表型的出现,甚至导致细胞培养完全失败。我们建议您熟悉所关注的细胞系,并严格按照您实验中所用每种产品的说明进行操作。



细胞培养 pH 值

大多数正常哺乳动物细胞系在 pH 7.4 时生长良好,不同细胞系之间的差异很小。一些转化细胞系在稍微偏酸性的环境(pH 7.0–7.4)下生长更好,而一些正常成纤维细胞系则更喜欢稍微偏碱性的环境(pH 7.4–7.7)。

昆虫细胞通常在比哺乳动物细胞更酸性的培养基中培养。像Sf9和Sf21这样的昆虫细胞系在pH 6.2时生长最佳。与哺乳动物细胞培养不同,昆虫细胞在生长过程中pH值会逐渐升高,但通常不会超过pH 6.4。然而,随着细胞密度的增加,无论是昆虫细胞还是哺乳动物细胞的培养基,最终都会出现pH值下降的情况。


细胞培养二氧化碳水平

虽然大多数研究人员通常使用5–7%的CO₂空气混合气体,但对于大多数哺乳动物细胞培养实验来说,4–10%的CO₂是常见的。培养基会影响细胞培养环境的pH值,并缓冲细胞对pH变化的反应。通常,这种缓冲作用是通过加入有机缓冲剂(如HEPES)或CO₂-碳酸氢盐缓冲体系来实现的。由于培养基的pH值依赖于溶解的二氧化碳(CO₂)和碳酸氢盐(HCO₃⁻)之间的微妙平衡,大气中CO₂浓度的变化会影响培养基的pH值。因此,在使用CO₂-碳酸氢盐缓冲体系的培养基时,尤其是在开放式培养皿中培养细胞或高浓度培养转化细胞系时,必须使用外源性CO₂。

每种培养基都有推荐的二氧化碳张力和碳酸氢盐浓度,以达到正确的pH值和渗透压;更多信息请参阅培养基生产商的说明。



各种细胞系的最佳温度

细胞培养的最佳温度主要取决于细胞来源宿主的体温,其次与解剖部位的温度差异有关(例如,皮肤的温度可能低于骨骼肌的温度)。对于细胞培养来说,过热比过冷更为严重,因此培养箱的温度通常会设置得略低于最佳温度。

  • 大多数人类和哺乳动物细胞系在36°C至37°C下维持,以获得最佳生长。
  • 昆虫细胞在27°C下培养可获得最佳生长;在较低温度以及27°C至30°C之间时生长速度较慢。超过30°C时,昆虫细胞的存活率会下降,即使恢复到27°C也无法恢复。
  • 禽类细胞系需要38.5°C才能实现最大生长。虽然这些细胞也可以在37°C下维持,但生长速度会变慢。
  • 来自冷血动物(如两栖动物、水鱼类)的细胞系可以耐受15°C至26°C之间的广泛温度范围。


仅供科研使用,不可用于诊断目的。