如何培养哺乳动物细胞培养物？

哺乳动物细胞 培养 已成为 生物技术产业以及 医学和细胞生物学研究中最重要的技术。 在过去的 50 年里，这个过程已经建立和完善。

哺乳动物细胞培养 通常涉及 维持条件以促进动物组织外的细胞生长以产生大量相同的细胞。

此类细胞群是在生物技术行业（例如免疫疗法和疫苗）以及医学和生物学研究中 生产高价值产品的重要工具。

本文将向您介绍哺乳动物 细胞培养 的过程   ，并重点介绍维持哺乳动物细胞存活所需的几项关键技术。

细胞培养过程

天然哺乳动物细胞存在于由结构蛋白和邻近细胞组成的复杂基质中。它们被提供了大量的营养素、维生素、矿物质、激素、辅因子和氧气，同时不断去除降解产物和二氧化碳。

细胞培养，尤其是哺乳动物细胞培养，是在实验室的生长培养基中模拟这种环境的技术，以确保细胞在其天然组织之外的健康生长。

细胞培养物的生长意味着细胞分裂并繁殖成健康的相同样本，从而使细胞数量呈指数增长。

这种使用细胞培养物连续产生大量相同哺乳动物细胞的能力已被证明对于细胞生物学和医学研究是不可或缺的。

生物技术行业依靠细胞培养来大量生产重要的高价值产品，例如：

哺乳动物细胞培养的完美生长条件

哺乳动物细胞对其周围环境非常挑剔。 一些细胞类型在悬浮液中生长（它们在培养基中自由漂浮），而组织来源的细胞则粘附在合适的表面并分层生长。

细胞培养需要尽可能接近其生理环境的条件：37°C 的温度、pH 值 7.4、充足的营养水平、各种矿物质和维生素，以及充足的氧气和二氧化碳水平。 生长介质的问题将在下面进一步展开。

这种环境也是细菌和真菌的理想环境，因此必须确保无菌条件。

层流罩提供恒定的过滤空气流，以减少颗粒进入工作空间。 定期使用 紫外线来 破坏引擎盖表面的微生物污染物。

仅将立即需要且经过消毒的工作材料带入通风橱，以保持工作空间干净整洁。

涉及细胞培养的实际操作 尽可能快地完成，以尽量减少潜在的暴露，这也减少了细胞离开 37°C 和 5% CO2 舒适区的时间。

生长培养基

在实验室中培养哺乳动物细胞依赖于将细胞培养物保持在可行的环境中。基础是 合适的细胞生长培养基 ，即细胞赖以生存的营养物质、矿物质、维生素、辅助因子和激素的 pH 缓冲无菌水溶液。

保持生长培养基无菌以避免被微生物或其他细胞污染 是至关重要的。生长培养基的确切组成取决于细胞系的个别要求。

细胞培养基的成分

用于哺乳动物细胞培养的细胞培养基是模拟生理组织条件的复杂混合物。典型的培养基要么来自动物血浆（牛、马和猪）并补充了必要的成分，要么由纯化学品制备。

使用动物来源的细胞生长培养基总是存在被病毒或朊病毒 污染的潜在风险 ，因此在生产人用医药产品时尽量减少使用。

细胞培养基的 典型成分是：

检查细胞

作为质量控制措施，应定期（最好每天）检查哺乳动物细胞培养物的活力。 必须避免使用不被注意的不健康细胞培养物，以最大限度地提高生产力并降低交叉污染的风险。

第一个视觉警告标志是细胞培养基的颜色：变色的染料表示有害的 pH 环境。

应定期在显微镜下检查细胞的形态和生长速度。 健康的贴壁细胞应该看起来是贴壁的，这取决于细胞的类型。悬浮生长的细胞应该用试剂处理以解离团块，然后显示圆形形态。

分裂细胞

分裂细胞是维持理想生长条件的关键 。由于高细胞密度会增加接触抑制，因此建议在达到 90% 汇合之前 定期分裂细胞。 根据细胞系固有的倍增时间，应建立常规时间表 。

例如， CHO 细胞  每 14-24 小时翻倍 ，具体取决于确切的培养条件，因此应每 3-4 天稀释到新鲜培养基中进行传代培养。

普通细胞系

用于哺乳动物细胞培养的细胞系是 源自哺乳动物的永生化细胞，具有无限分裂和无限生长的能力。

今天，来自许多生物体的大量细胞系被常规用于细胞培养，例如人、灵长类动物、小鼠、大鼠、仓鼠。

第一个人类细胞系，称为 HeLa， 来源于宫颈癌样本 ，此后被广泛用于研究，最著名的是开发了导致根除脊髓灰质炎的脊髓灰质炎疫苗。

源自人类胚胎肾脏样本的HEK 细胞 系 是在 1970 年代开发的。它是一种流行的细胞系，因为它相对容易培养和在实验中使用。 它们是 医学研究和药物开发的重要工具，并在生物技术行业中用于生成治疗性蛋白质和病毒。

可能用于生物技术应用的最重要的细胞系是 CHO 细胞系，它源自 中国仓鼠卵巢细胞。 它们坚固耐用，相对容易培养和操作。 了解有关 CHO 细胞抗体生产的 更多信息。

许多具有非常有用特性的 CHO 类型已被开发出来，例如，缺乏选择成功转染细胞的必需酶，这些 CHO 已配备了感兴趣的基因以及酶的基因。

此外， CHO 细胞 能够 产生非常高的蛋白质产量 ，因此是治疗性 重组蛋白质 工业生产的理想细胞。

如今，培养 CHO 细胞的能力对于大规模生产高质量 重组抗体 至关重要 ，而且当今大多数商业生物制品都是 在 CHO 细胞中生产的 。