缘由：
最近有客户咨询胎牛血清，让推荐一下，经过查询发现，血清种类琳琅满目，南美（乌拉圭）血清，北美血清，澳洲血清，优级血清，特级血清，Gibco血清，Hyclone血清，国产胎牛血清。那血清究竟该怎么选？
动物血清的历史：
自从第一个在青蛙淋巴液中维持青蛙神经纤维的体外细胞培养实验以来，科学家们一直在寻找最佳培养基成分。多年来，开发了动物源性培养基和人工培养基。人工培养基有Eagles培养基及其改良的Eagles培养基(MEM) 和Dulbecco的MEM (DMEM)，以及Ham F10、F11和 F12。然而并非所有细胞都在这些人工培养基中繁殖。1958年Theodore T. Puck首次引入了胎牛血清(FBS)来刺激细胞增殖，发现细胞在含有血清的培养基中可以更长时间保持活跃生长。1962年生物学家Bob以及Earline Ferguson 夫妇在美国纽约州Grand Island自家车库中生产了世界上第一瓶自制血清。由此诞生Gibco (Grand Island Biological Company) 品牌，早期主要生产用于细胞培养的血清。同年，Capstick PB在《Nature》上报道了关于BHK细胞悬浮培养以及其对口蹄疫病毒的敏感性。当时细胞培养采用了Eagle’s基础培养基+10%成牛血清（Bovine Serum）+10%TPB（胰蛋白胨磷酸盐肉汤/Tryptose Phosphate Broth）（Capstick PB, Telling RC, Chapman WG. Growth of a Cloned Strain of Hamster Kidney Cells in Suspended Cultures and Their Susceptibility tothe Virus of Foot-and-Mouth Disease. Nature, 1962, 195:1163-1164.）
研究证明胎牛血清含有激素、维生素、转运蛋白、微量元素、扩散因子和生长因子等细胞增殖和维持的必需成分。自Puck发现以来，胎牛血清已被用作研究、生物技术和制药中人类和动物（包括昆虫）细胞培养基的通用补充剂。尽管可以使用其他来源的牛血清，如新生牛血清、小牛血清和成年牛血清，但胎牛血清由于其免疫球蛋白和补体因子含量低而使用最广泛。
细胞培养的关键：
养好细胞的三个关键要素是：良好的细胞来源，正确的实验操作，以及合适的培养体系。其中“合适的培养体系”就是要创造适合细胞生长的环境，动物血清作为天然培养基之一，为细胞生长提供各种基本营养物质，促进细胞生长。细胞培养基是培养环境中最重要的成分，由培养基和牛血清混合组成的完全培养基能够提供细胞生长所必需的营养素、生长因子和激素，并能调节培养体系的 pH 值和渗透压。即使如今合成培养基的技术已经十分成熟，但血清对细胞的生长繁殖仍发挥着重要甚至难以替代的作用。因此为了使细胞培养达到更好的效果，一般会在合成培养基中添加2-10%的血清（特殊情况下需加入20%）使用。
血清的主要作用：
血清的成分十分复杂，既有协助物质运输的蛋白、营养物质，还有促进细胞生长的激素和因子等，正因为血清这种天然成分的复杂性，使得血清在细胞培养过程中发挥了多种功能：
1、提供维持细胞指数生长的激素，某些含量微小营养物、低分子营养物质，促进细胞生长繁殖；
2、提供结合蛋白，促进细胞识别和利用维生素、脂类和其他激素等；
3、提供贴壁因子，是细胞贴壁、铺展在玻璃或塑料培养基质上所需因子的来源；
4、提供蛋白酶抑制剂，使细胞消化时残留的胰蛋白酶失活，保护细胞不受伤害 ；
5、提供pH缓冲，有酸碱缓冲液的作用，保护细胞不受伤害；
6、有些情况下结合蛋白质能与有毒金属和热原质结合，起到解毒作用；
7、提供营养，含有各种蛋白可提供细胞分裂所需的营养物质，弥补基础培养基中没有或含量很少的营养物质。（注：如培养基成分已经较为丰富完善，例如DEME培养基，则血清提供的营养物质作用不明显。）
动物血清的定义：
血清，指血液凝固后，在血浆中除去纤维蛋白原及某些凝血因子后，分离出的淡黄色透明液体或指纤维蛋白原已被除去的血浆。血清的主要作用是提供基本营养物质，包括激素、维生素、转运蛋白、微量元素、扩散因子和生长因子等细胞增殖和维持的必需成分，促进细胞生长。
动物血清的分类：
1、按来源动物分
常见的血清供体动物，主要有牛、马、猪、兔、鸡等。
2、按照牛的年龄分
市场上常见的牛血清，根据采血时间不同和血清采制方法分为：又可以分为胎牛、新生牛、小牛血清和成年牛血清：胎牛血清（Foetal Bovine Serum，简称FBS）：5-8月未出生胎牛，人工引产胎牛心脏穿刺取血；新生牛血清（Newborn Calf Serum，简称NBCS）：出生14小时内未进食的新生牛，通常采用颈动脉采集血液分离得到的血清；小牛血清（Calf Serum）：出生后1-12月龄小牛动脉采血分离血清；成年牛血清（Adult Bovine Serum，简称ABS）：一岁以上成年牛，屠宰时收集全血后分离得到血清。
不同牛龄血清所含的促细胞生长因子、促贴附因子、激素及其他活性物质等组分与比例不同。常规来说，年龄越小的牛血清，细胞培养效果越好。其中胎牛由于还未接触外界，血液中所含抗体、补体等对细胞生长有害的成分最少，血清的质量最高。根据血清质量从优到次排序依次为，胎牛＞新生牛＞小牛＞成年牛。所以目前多数科研人员选择胎牛血清进行细胞培养。
3、按照采集地点分
根据血源采集地不同，大致又可以分为澳洲、北美、南美及中国四大类。
从血源质量、加工工艺、质控上区分，从优到次排序依次是澳洲＞北美＞南美＞国产。特别是生产过程中，澳洲和北美大多采用静置分层工艺，对红细胞破坏小，血清中的血红蛋白和胆红素较少，颜色呈透明的淡黄色；而南美则大多采用离心收集工艺，红细胞破坏较多，血清中血红蛋白和胆红素较多，颜色偏红。
根据不同品质分：
区分胎牛血清很重要的一点就是血清的内毒素含量，内毒素含量越低的血清，级别就越高，以胎牛血清为例：当血清中内毒素含量≤10EU/ml时，此血清为特级胎牛血清；当血清中内毒素含量﹥10EU/ml，≤ 25EU/ml时，此血清为优级胎牛血清；当血清中内毒素含量≥ 25EU/ml时，此血清为标准级胎牛血清；目前，由于同一厂家，不同批次的血清，内毒素数值也可能有较大差异，因此很多血清厂家在名称上已不注明级别。但使用者仍可通过检测报告进行甄别。
根据不同处理分：
透析胎牛血清：透析过滤去除10kD以下小分子（如次黄嘌呤和胸腺核苷），避免外源小分子对细胞产生干扰。适合脉冲示踪实验（例如同位素标记特定小分子加入到培养体系中，以研究细胞代谢），也适合转染CHO后的筛选等应用。去外泌体血清：通过超速离心法去除绝大部分外泌体的血清，适用于外泌体相关细胞实验研究。超低lgG的血清：使用亲和层析等工艺，去除IgG，使其水平低于标准值，适用于抗体、病毒和病毒反应以及细胞表面抗原表位相关研究。活性炭/葡聚糖处理的血清：可降低血清中类固醇激素的浓度，例如雌二醇、孕酮、皮质醇、睾酮、T3 和 T4。适用于相关激素研究的实验。
其他动物源血清：
马血清：一般分为两种：第一种马血清含有的大分子蛋白比较多，适用于蛋白封闭；第二种马血清为细胞培养级别。经过多次过滤，去除大多数大分子蛋白，但保留了血清中促细胞生长的活性因子，适用于细胞培养，例如神经细胞培养时，培养基中需要添加马血清。猪血清：常用于猪肺炎支原体疫苗的生产。在对细胞和活疫苗进行支原体检验中，《兽药典》明确推荐猪血清作为支原体检验用液体培养基的组成成分。兔血清：兔血清通常从六个月或更小的动物身上收集，可用于免疫细胞化学和免疫组织化学中的封闭血清。羊血清：多用做封闭液，也有一些研究人员发现，优质的羊血清可用于某些细胞的培养。鸡血清：从屠宰供人类食用的健康鸡中收集的。有研究用于血清维生素 B12 的放射性同位素稀释测定。
如何选择合适血清：
根据培养的细胞种类，选择最适合实验的不同等级血清。
1、胎牛血清-特级：适用于对血清质量要求较高的细胞培养（如：BeWo、Vero、Caco-2细胞等）。
2、胎牛血清优级：适用于对血清有一定要求的细胞培养（如：HepG2、RAW264.7、HaCaT等细胞）。
3、胎牛血清-标准：适用于对血清品质不敏感的普通细胞培养（如：Hala、Raji、HCT-116等细胞）。
血清的解冻：
在细胞培养中，胎牛血清的融化，首先想到的是4℃过夜法。但是4℃过夜需要大约10个小时，容易出现沉淀、降低血清中因子的活性。而国际上流行的血清融化三步法只需要两个半小时左右，可最大限度地保存血清中因子的活性，不会产生沉淀，同时能缩短血清融化时间。具体如下（例如100ml）：
1、第一步：室温35min或20-25℃水浴5min。
2、第二步：20℃水浴15min。
3、第三步：37℃水浴30min。
血清替换方法：
1.根据血清适合培养细胞的范围
一般更换血清品牌，主要包括以下原因：之前使用的血清价格较贵；之前使用的血清出现问题；之前使用的血清无法进口了。替换的依据是根据血清适合培养细胞的范围选择不同的血清。目前由于进口的限制，加上国产血清的快速崛起，越来越多的研究者选择国产血清。
2.同产地替换法
根据之前使用血清的产地，选择相同产地的替换血清品牌。产地直接影响到胎牛血清的品质，不同产地的血清，品质也是相差甚远。因为细胞长期适应了某种品牌血清，会呈现一定程度的驯化状态，所以替换别的品牌血清之初，细胞增殖速度可能会略慢，建议传代3次以上再观察判断。
3.血清逐步适应法
以500ml培养基添加10%澳洲胎牛逐步替换成国产胎牛血清为例，每一阶段建议传代三次以上。选取适用国产胎牛血清培养的细胞，如一般肿瘤细胞为例。具体如下：
1、第一阶段：30%（15ml）国产血清+70%（35ml）澳洲血清
2、第二阶段：50%（25ml）国产血清+50%（25ml）澳洲血清
3、第三阶段：70%（35ml）国产血清+30%（15ml）澳洲血清
4、第四阶段：100%（50ml）国产血清
怎么甄别血清：
1、颜色
根据血红蛋白含量的不同，胎牛血清可表现出黄色或红色。实际上，血红蛋白含量的高低对血清质量并无直接影响，这个指标的意义在于能体现出采血过程的严谨规范程度。胎牛血清或多或少总有点溶血，因为真正的胎牛血清凝血功能差，红细胞容易破裂。
2、澄清度
优质胎牛血清由于蛋白和脂类等物质含量低，表现为稀薄、清淡；而新生牛血清，相对而言更加粘稠，颜色略深。对于初步接触血清的人很难判断，但把两者进行对比，可容易分辨。
3、沉淀
血清中的沉淀是由纤维蛋白的凝聚产生，对血清质量没有任何影响。沉淀的产生原因很多，主要和血清使用时解冻以及加工生产方式密切相关。从采血、冷冻、运输到生产经过多次冻融，就会析出部分纤维蛋白沉淀。当然，购买回来的血清都是冷冻状态，使用时需要解冻，在此过程中，蛋白熔点低先融化，沉降在瓶子的底部，水的熔点高，融化的速度比蛋白慢，出现大量蛋白溶于少量的水导致蛋白饱和析出成沉淀。如果要除去血清中的沉淀，可以将血清分装至无菌离心管中，400g 离心，留上清即可。由于滤膜容易被沉淀堵塞，因此不建议用过滤的方法。另外，大多情况轻轻摇动沉淀并加热至37℃就会再溶解。但是将血清置于37℃太久，血清中的因子也会受到破坏，从而影响血清的品质。虽然ATCC（美国菌种保藏中心）实验研究显示血清中的沉淀物不会影响细胞培养，但对细胞的显微观察有一定的阻碍。
目前可进口血清的地区：
目前中国海关总署允许进口的胎牛血清产地只有澳大利亚、新西兰和乌拉圭，市面上其他血源地的牛血清都是非法走私血清。纵观全世界，澳大利亚、新西兰，四周环海，从地理上来说，本身就减少来自外界的环境污染，牛群自然生长，而其它地区，都会不同程度的进行免疫接种，抗生素滥用，或者被各种病原微生物的入侵，所以从源头来说，澳洲胎牛的血源是最好的血源。选血清，就是选血源，工艺流程，仪器设备，都可以复制，但是血源不可以。北美因为拥有国际先进的血浆的采集处理技术、设备和流程，质量也是不错的，但是北美血源地的血清是限制进口的。
|
