你将学到什么？

胎牛血清（FBS）的定义

胎牛血清（FBS），也称为胎牛血浆, 是学术生物学和工业研究人员在细胞培养应用中广泛用作 基础培养基 的补充剂。它富含蛋白质和生长因子，能够支持细胞在培养中的生长。

血清是血液自然凝固后剩下的琥珀色血液部分；通常通过离心进一步纯化，以去除残留的血细胞、凝血纤维蛋白原和低溶解度蛋白质。

胎牛血清来源于牛胎儿的血液，通过封闭系统进行采集。值得注意的是，FBS是体外细胞培养（针对真核细胞）中使用最广泛的血清补充剂 [1,2].

牛血清的类别

Bovine serum is classified according to the age of the animal from which the blood was collected [3]:

  • 胎牛血清 来源于胎儿
  • 新生牛犊血清来源于年龄不超过十四天的牛犊。
  • 牛犊血清来源于年龄不超过六个月的牛犊。
  • 成年牛血清取自年龄在十二个月或以上的牛。
  • 供体牛血清 供体牛血清可以取自年龄在十二个月或以上的牛。
    • 供体牛是在特定、受控的牛群中专门为献血而饲养的。
Artistic rendering of a cow next to a bottle of Gibco Fetal Bovine Serum (FBS) with outlines of cells in the background

注意：了解动物的年龄很重要，因为这会影响血液的成分，进而影响血清的组成。

FBS胎牛血清 vs BSA 牛血清白蛋白

来源于牛胎儿的胎牛血清（FBS）含有超过1,000种成分，如生长因子、激素和转运蛋白，这些成分在补充到培养基中时有助于细胞生长。 相比之下, 牛血清白蛋白 (BSA) 是一种从牛血清中纯化出来的单一蛋白质。BSA是FBS的主要成分之一，虽然两者都可以作为细胞培养基的有价值补充剂，但每种在生命科学研究与开发中还有其他独特的应用。

Learn more about BSA from Thermo Fisher Scientific

Back to top

胎牛血清的成分

Composition icon胎牛血清提供了一种丰富的培养体系，已知能够支持最广泛的细胞类型，包括细胞系和原代细胞。FBS中的生长因子和极低水平的抗体促进了该血清的多功能性[4]。 

胎牛血清中含有什么？

Gibco FBS and Gibco Cell Culture Media in a cell culture hood with a cell culture plate, hand, and pipette

FBS含有超过1,000种不同的成分，包括：

  • 细胞的生长和黏附因子
  • 脂类
  • 激素
  • 细胞生长所需的营养物质和能量来源（如维生素、糖类）
  • 电解质
  • 载体
  • 酶
  • 提供缓冲能力/保护免受pH变化、蛋白酶和毒素影响的因子
  • 结合和转运蛋白

注意：由于成分不确定，FBS的组成可能会因批次不同而有所变化。

FBS的储存与处理

Freezer icon作为一种生物物质，FBS必须被仔细处理并妥善储存，以避免降解。最有效的储存方式是将血清冷冻保存。

FBS 应当：

  • 储存于 ≤–10°C
  • 在 2–8°C 之间解冻
  • 在一致的条件下储存和运输，以防止变质

由于血清可以长时间储存，研究人员和生产商通常会在几年内使用同一批次的血清。然而，由于 FBS 并非化学定义的产品，当需要补充库存时，他们会尝试采购与之前购买产品规格相似的批次。

赛默飞世尔科技致力于提供帮助确保批次间一致性的解决方案， 包括 FBS fingerprinting and the iMATCH Sera Lot Tool.

胎牛血清有什么用途？

Eukaryotic cell iconFBS 的主要用途是作为体外细胞培养的生长补充剂，通常以 5–10% 的浓度加入基础 细胞培养基 虽然也有其他动物血清 （如马、兔、羊、猪等）可用于细胞培养，但胎牛血清仍然是最广泛使用的。

为什么在细胞培养中使用胎牛血清？

胎牛血清作为培养基的补充剂，主要有以下作用：

  • 提供细胞增殖和生长所需的激素因子
  • 提供营养物质、微量元素、运输蛋白、黏附和延展因子
  • 通过稳定和解毒因子，营造适合细胞生长的环境
  • 促进细胞分化
A scientist pipetting Gibco FBS into media in a cell culture hood

多年来，学术研究人员以及制药和生物技术行业的从业者一直依赖胎牛血清的宝贵特性。胎牛血清在科研和工业中的具体应用包括但不限于：

  • 动物诊断
  • 克隆
  • 冷冻保存
  • 干细胞研究
  • 体外受精
  • 生物制药
  • 细胞与基因治疗生产
  • 免疫治疗
  • 合成蛋白生产
  • 病毒载体生产
  • 疫苗生产

想要了解更多胎牛血清(FBS)和疫苗生产 查看我们关于胎牛血清在疫苗生产中的指南

Back to top

使用胎牛血清的优势

Eukaryotic cell and heart icon胎牛血清独特的生物组成促进了细胞的快速生长，因此成为高效产品。此外，胎牛血清含有较少的γ球蛋白，更高水平的生长因子，以及比小牛和成年牛血清更少的补体蛋白。这使得胎牛血清非常适合促进细胞生长，同时减少哺乳动物细胞在培养过程中结合或裂解的可能性，合理化了胎牛血清优于其他类型牛血清的选择。此外，胎牛血清还含有较低水平的抗体和其他抑制生长的成分。

除了为细胞提供多种促进生长的因子（生长因子、激素、营养物质等）外，胎牛血清还可以保护细胞免受有害干扰，包括：

  • 较大的pH值变化
  • 蛋白酶
  • 有毒物质
  • 剪切力
  • 通常会破坏贴壁细胞单层的试剂（FBS可使这些试剂失活）

因此，当使用FBS时，细胞生长通常是:

  • 快速
  • 一致且可重复
  • 缺乏不良的分化变化
  • 未因有害污染物的引入而受到阻碍

虽然其他动物血清，如 马血清, 可能适用于某些类型的应用，但胎牛血清（FBS）更为通用，可适用于多种应用，从而简化供应需求。

Back to top

细胞培养中使用FBS的重要注意事项

Person icon尽管研究人员可能认为所有FBS产品的质量都相同，但在为实验室采购FBS时，仍有几个关键因素需要监控和考虑，包括：
  • 供应的连续性
  • 批次间的一致性
  • 可重复的结果
  • 价格波动
  • 产品完整性

此外，研究人员依赖于无菌、经过过滤且无 支原体 的胎牛血清.赛默飞世尔科技对质量和一致性的承诺，有助于确保每一批Gibco血清都能满足优化细胞培养性能和生长所需的标准和要求。

术语和定义

评估 FBS 时需要了解的重要术语

在评估胎牛血清（FBS）是否适用于细胞培养时，需要了解一系列与产品质量和安全性相关的术语。

术语定义
9 CFR 病毒检测Virus panel testing according to Code of Federal Regulations, (CFR), Title 9, Part 113.53 (c) [113.46, 113.47]. Detected by fluorescent antibody.
生化指标和激素谱Quantification of biochemical and hormonal (estradiol, insulin, progesterone, testosterone, and thyroxine) profiling that may have impact on cell culture.
BSE 状态BSE (bovine spongiform encephalopathy) is a disease for which the OIE (The World Organisation for Animal Health) has established official recognition of the sanitary status of countries and zones. Regions that have negligible risk of bovine spongiform encephalopathy (mad cow disease) have lesser biosafety risk for import.
EMA 病毒检测Virus panel testing according to Code of Federal Regulations, (CFR), Title 9, Part 113.53 (c) [113.46, 113.47]. Detected by fluorescent antibody.
内毒素检测Endotoxin is directly related to the quality of collection and processing of serum, the higher the level, the more introduction to gram-negative bacteria. 
过滤处理Triple (0.1 µm) filtration: Aseptic process that has been validated to ensure that all products meet the industry standard sterility assurance level of 10-3.
血红蛋白 Haemoglobin/hemoglobinIndicator of proper and/or improper collection and processing of blood and/or serum. 
支原体检测及支原体补充检测（H-染色法）Direct culture and Hoechst stain. Testing indicates Mycoplasma - Not Detected.
原产地确认We use a Oritain sera fingerprinting technology for Gibco sera to confirm FBS origin and eliminate the potential for counterfeit product. Learn more
渗透压Osmolality of FBS, a measure of the concentration of solutes like salts and sugars, should be similar to culture media to avoid osmotic shock that may impact cell viability.
性能：相对生长促进率 (RGP)The growth promotion assay measures the ability of each FBS lot to support proliferation of fastidious human diploid fibroblasts through multiple subcultures.
pH：相对 pH 促进作用Serum acts as a buffer in the cell culture system; the pH is tested to ensure accurate cell culture quality and performance.
总蛋白含量FBS is rich in a variety of proteins that can impact cultured cells; the total protein in serum is measured by taking a chemistry panel of the serum.

Back to top

推动胎牛血清行业发展的市场情景

尽管胎牛血清（FBS）的质量和完整性可以通过检测和监管加以控制，但 FBS 本质上仍是肉类工业的副产品，因此其成本和供应情况难以稳定管理。此外，环境因素和地缘政治事件等变量也会导致供应不稳定。近年来，由于需求持续增长而供应受限，胎牛血清的价格已上涨超过 300% [4]。

Watch the video to learn more about why FBS prices fluctuate constantly.

Read more about FBS market scenarios

Back to top

FBS在细胞培养中的使用历史

林格氏细胞培养基（Ringer’s cell culture medium）由 Sydney Ringer 于 1882 年开发，是动物组织体外培养的首次尝试。在随后的几十年中，随着科学技术的不断进步，研究人员相继建立了最早的动物细胞培养体系，并开发出合成培养基。20 世纪 40 年代，细胞系、基础培养基相继问世，同时也开展了关于无蛋白培养基的研究。

20 世纪 50 年代末，Theodore Puck 首次将胎牛血清（FBS）引入细胞培养中，目的是促进细胞增殖。后续研究发现，除刺激细胞增殖外，FBS 还含有多种对细胞生长和存活至关重要的成分（如激素、维生素、生长因子等）[5]。

在随后的数十年中，胎牛血清在全球实验室中被广泛使用，其作为细胞和组织培养中不可或缺的补充物，一直保持着极高的应用价值和普及度。

FBS使用的未来

Person icon虽然FBS仍然是细胞培养的基石，但未来可能会逐步转向更为明确和无动物来源的替代品。研究人员不断探索无血清和化学成分明确的培养基，以提高实验的可重复性并解决伦理问题。然而，由于FBS成分复杂且营养丰富，预计在可预见的未来，它仍将是许多细胞培养应用中的重要组成部分。

To help ensure quality, safety, consistency, and regulatory compliance, Gibco FBS products undergo strict testing parameters.

Choose Gibco FBS

Choose the right FBS for your specific needs—from routine cell culture to specialty assays. Whether you need sera with the least viral risk, the lowest endotoxin levels, or FBS qualified for specialty applications and assays, Gibco products offer quality and value.

Shop now

Obtain recommendations and support for using FBS

Get recommendations for common problems or connect directly with an experienced scientist for technical assistance related to applications, equipment, and general product use.

Contact us

Gibco Cell Culture Basics

Cell culture is critical to your success, so make sure everyone in your lab uses the best procedures and products to consistently get the outcomes you expect. Cell Culture Basics is an introduction to cell culture, covering topics such as laboratory set-up, safety, and aseptic technique.

Learn more

Download the One Cell Bio product handbook

We have simplified our portfolio to show you how our most popular products and services are used as single tools or integrated system solutions. This handbook is meant to expedite your search for the right cell biology product and give you an in-depth look at how we can help accelerate research.

 Download handbook

References
  1. M Johnson. (2012) Fetal Bovine Serum. Mater Methods 2:117. 
  2. Puri G, Chaudhary SS, Singh VK, et al. (2015) Effects of fetal bovine serum and estrus buffalo serum on maturation of buffalo (Bubalus bubalis) oocytes in vitro. Vet World 8(2):143–146. 
  3. Definitions of Bovine Serum Types. International Serum Industry Association.
  4. Fang CY, Wu CC, Fang CL, et al. (2017) Long-term growth comparison studies of FBS and FBS alternatives in six head and neck cell lines. PLoS One 12(6):e0178960. 
  5. Subbiahanadar Chelladurai K, Selvan Christyraj JD, Rajagopalan K, et al. (2021) Alternative to FBS in animal cell culture - An overview and future perspective. Heliyon 7(8):e07686. 

仅供研究使用或进一步生产使用。血清和血液蛋白不能直接用于人或动物。

Stylesheet for Classic Wide Template adjustments