DMEM培養(yǎng)基的特點(diǎn)、用途及在細(xì)胞培養(yǎng)等實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用
瀏覽次數(shù):124 發(fā)布日期:2025-12-5
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在生命科學(xué)研究的廣闊天地中,細(xì)胞培養(yǎng)是連接分子機(jī)制與生物體功能的橋梁。而這座橋梁的基石,正是種類繁多的細(xì)胞培養(yǎng)基。其中,DMEM(Dulbecco's Modified Eagle Medium)無(wú)疑是最閃耀的明星之一,被譽(yù)為細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室的“萬(wàn)能工作母機(jī)”。本文將深入解析DMEM的定義、組成、用途,并詳細(xì)探討其在各類關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。
一、DMEM是什么?定義與核心特點(diǎn)
定義:
DMEM,全稱為杜爾貝科改良伊格爾培養(yǎng)基,是由科學(xué)家杜爾貝科在基礎(chǔ)Eagle培養(yǎng)基(BME)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了一系列關(guān)鍵改良而誕生的。它并非一個(gè)單一的配方,而是一個(gè)培養(yǎng)基家族,擁有多種衍生型號(hào)以滿足不同的實(shí)驗(yàn)需求。
Absin DMEM高糖培養(yǎng)基(#abs9483)
產(chǎn)品名稱:高糖 DMEM 培養(yǎng)基(含L-谷氨酰胺和丙酮酸鈉)
規(guī)格:500ml
儲(chǔ)存條件:Store at 2-8°C, 1年
用途:本產(chǎn)品供科學(xué)研究和生產(chǎn)使用,用于組織和細(xì)胞的體外培養(yǎng)。
友情提醒: 為了您的安全和健康,請(qǐng)穿實(shí)驗(yàn)服并帶手套操作。
核心特點(diǎn)(相較于BME等基礎(chǔ)培養(yǎng)基):
1. 高濃度成分:DMEM的氨基酸濃度是BME的2倍,維生素濃度是BME的4倍。這使得它營(yíng)養(yǎng)成分更加豐富,能夠支持更高密度的細(xì)胞生長(zhǎng)和更快的增殖速度。
2. 獨(dú)特的緩沖系統(tǒng):最初設(shè)計(jì)使用碳酸氫鈉(NaHCO₃)作為緩沖劑,與5-10%的CO₂培養(yǎng)箱環(huán)境協(xié)同工作,維持培養(yǎng)液穩(wěn)定的生理pH值(通常在7.2-7.4)。
3. 豐富的配方變體:這是DMEM得以“萬(wàn)能”的關(guān)鍵。通過(guò)調(diào)整關(guān)鍵成分,衍生出多種型號(hào):
(1)高糖 vs. 低糖:
· 高糖DMEM:含葡萄糖4500 mg/L(4.5 g/L)。這是最常用的型號(hào),特別適合代謝旺盛、快速增殖的細(xì)胞,如各種癌細(xì)胞系(HEK293, HeLa)、干細(xì)胞、以及用于轉(zhuǎn)染和病毒包裝的細(xì)胞。
· 低糖DMEM:含葡萄糖1000 mg/L(1.0 g/L)。適用于代謝需求較低的細(xì)胞,如一些分化后的細(xì)胞(例如,某些類型的神經(jīng)元、肌肉細(xì)胞),或用于研究葡萄糖代謝、糖尿病等相關(guān)課題。
(2)含丙酮酸鈉:添加了丙酮酸鈉(一種進(jìn)入三羧酸循環(huán)的中間代謝物),為細(xì)胞提供額外的能量來(lái)源,尤其在葡萄糖短缺或代謝壓力下能增強(qiáng)細(xì)胞的生存能力。
(3)不含酚紅:酚紅是一種pH指示劑,顏色會(huì)隨pH變化(紅-紫-黃)。在需要進(jìn)行熒光檢測(cè)、激素研究(酚紅有微弱的雌激素樣效應(yīng))或蛋白質(zhì)純化時(shí),會(huì)使用不含酚紅的DMEM,以避免干擾。
二、DMEM的主要用途
DMEM作為一種基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)液,其主要用途是為體外培養(yǎng)的哺乳動(dòng)物細(xì)胞提供生存、生長(zhǎng)和增殖所必需的物質(zhì)。具體可概括為:
1)細(xì)胞維持與擴(kuò)增:常規(guī)的細(xì)胞傳代培養(yǎng),保持細(xì)胞系的延續(xù)。
2)實(shí)驗(yàn)平臺(tái):作為進(jìn)行各種細(xì)胞水平實(shí)驗(yàn)的基底,如藥物篩選、基因功能研究、毒性測(cè)試等。
3)生物制品生產(chǎn):用于生產(chǎn)重組蛋白、單克隆抗體、病毒載體(如慢病毒、腺病毒)等。
三、DMEM在關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用詳解
DMEM的通用性和豐富的變體使其能夠靈活應(yīng)用于眾多前沿研究領(lǐng)域。
1、細(xì)胞轉(zhuǎn)染與重組蛋白生產(chǎn)
實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景:將外源基因(如質(zhì)粒DNA)導(dǎo)入HEK293、CHO等細(xì)胞中,使其表達(dá)目標(biāo)蛋白。
為何選擇DMEM(通常是高糖型):
· 高能量需求:轉(zhuǎn)染過(guò)程和對(duì)大量外源蛋白的合成是極其耗能的過(guò)程。高葡萄糖為細(xì)胞提供了充足的碳源,確保轉(zhuǎn)染后細(xì)胞活力充足,蛋白產(chǎn)量高。
· 營(yíng)養(yǎng)支持:豐富的氨基酸和維生素是合成蛋白質(zhì)的必需原料。
2、病毒載體包裝與擴(kuò)增
實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景:在包裝細(xì)胞(如HEK293T)中生產(chǎn)用于基因治療的慢病毒、腺相關(guān)病毒(AAV)等。
為何選擇DMEM(通常是高糖型):
病毒顆粒的組裝和釋放是一個(gè)巨大的生物合成工程,對(duì)細(xì)胞的代謝負(fù)擔(dān)極重。高糖DMEM能最大限度地滿足這一過(guò)程中的能量和物質(zhì)需求,從而獲得高滴度的病毒液。
3、干細(xì)胞培養(yǎng)
實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景:人多能干細(xì)胞(iPSC)、間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC)等的維持、擴(kuò)增和定向分化。
為何選擇DMEM(常作為基礎(chǔ)培養(yǎng)基):
· 基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)液:DMEM(通常是高糖)是許多商業(yè)化干細(xì)胞培養(yǎng)基的基礎(chǔ),例如常用于iPSC培養(yǎng)的mTeSR等培養(yǎng)基就是在DMEM/F12(DMEM與Ham‘s F12的1:1混合液)的基礎(chǔ)上添加了特定的生長(zhǎng)因子和小分子物質(zhì)。
· 分化培養(yǎng)基:在誘導(dǎo)干細(xì)胞分化為特定細(xì)胞類型(如心肌細(xì)胞、神經(jīng)元、肝細(xì)胞)時(shí),DMEM也常作為基礎(chǔ)培養(yǎng)基,通過(guò)添加不同的誘導(dǎo)因子來(lái)實(shí)現(xiàn)。
4、細(xì)胞毒性、增殖與代謝測(cè)定
實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景:CCK-8、MTT、EdU等實(shí)驗(yàn),用于評(píng)估藥物、納米材料或環(huán)境毒素對(duì)細(xì)胞活力和增殖的影響。
為何選擇DMEM:
· 標(biāo)準(zhǔn)化:使用通用的DMEM可以保證實(shí)驗(yàn)條件的均一性和結(jié)果的可比性。
· 低背景干擾:在進(jìn)行熒光或吸光度檢測(cè)時(shí),可根據(jù)需要選擇不含酚紅的DMEM變體。
· 代謝研究:通過(guò)選擇高糖或低糖DMEM,可以人為控制細(xì)胞的能量來(lái)源,用于研究代謝通路(如糖酵解 vs. 氧化磷酸化)。
5、原代細(xì)胞培養(yǎng)
實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景:從組織中直接分離培養(yǎng)的細(xì)胞,如成纖維細(xì)胞、肝細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞等。
為何選擇DMEM:
許多原代細(xì)胞在含有10-20%胎牛血清(FBS)的高糖DMEM中生長(zhǎng)良好,因?yàn)樗峁┝私咏w內(nèi)環(huán)境的全面營(yíng)養(yǎng)支持。
四、如何為您的實(shí)驗(yàn)選擇合適的DMEM?
面對(duì)琳瑯滿目的DMEM產(chǎn)品,遵循以下流程可以幫您做出最佳選擇:
| 細(xì)胞或?qū)嶒?yàn)類型 |
推薦DMEM類型 |
理由 |
| 大多數(shù)常見(jiàn)細(xì)胞系 (HEK293, HeLa, CHO等) |
高糖DMEM |
提供充足能量,支持快速生長(zhǎng)。 |
| 轉(zhuǎn)染、病毒包裝、蛋白生產(chǎn) |
高糖DMEM (常含丙酮酸鈉) |
滿足高代謝需求,提高效率和產(chǎn)量。 |
| 干細(xì)胞培養(yǎng) |
DMEM/F12 或 作為基礎(chǔ)的高糖DMEM |
提供全面營(yíng)養(yǎng),是專用干細(xì)胞培養(yǎng)基的基底。 |
| 神經(jīng)元、肌肉細(xì)胞等 |
低糖DMEM |
模擬其體內(nèi)低糖代謝環(huán)境,促進(jìn)正常分化和功能。 |
| 涉及熒光檢測(cè)、激素研究 |
不含酚紅的DMEM |
消除酚紅的顏色和潛在雌激素效應(yīng)干擾。 |
| 葡萄糖代謝研究 |
高糖 vs. 低糖DMEM 對(duì)比使用 |
直接研究不同糖濃度對(duì)細(xì)胞表型和代謝的影響。 |
注:
· 血清補(bǔ)充:基礎(chǔ)DMEM通常需要添加10%的胎牛血清(FBS)來(lái)提供生長(zhǎng)因子、激素和脂質(zhì)等必需成分。對(duì)于無(wú)血清培養(yǎng),需要添加特定的無(wú)血清添加劑。
· 抗生素:常規(guī)使用會(huì)添加1%的青霉素-鏈霉素(P/S)雙抗以防止細(xì)菌污染。
· 無(wú)菌操作:商業(yè)化的DMEM干粉或液體需要嚴(yán)格按照無(wú)菌操作規(guī)范進(jìn)行配制和使用。
Absin DMEM培養(yǎng)基推薦:
| 貨號(hào) |
產(chǎn)品名稱 |
規(guī)格 |
| abs9483 |
DMEM高糖培養(yǎng)基(含 L-谷氨酰胺,含丙酮酸鈉,不含HEPES) |
500mL/500mL×10 |
| abs9276 |
DMEM高糖培養(yǎng)基(含 L-谷氨酰胺,含丙酮酸鈉,不含HEPES,不含酚紅) |
500mL |
| abs9561 |
DMEM/F-12培養(yǎng)基(含L-谷氨酰胺,含丙酮酸鈉,含HEPES) |
500mL |
| abs9560 |
DMEM/F-12培養(yǎng)基(含L-谷氨酰胺,含丙酮酸鈉,不含HEPES) |
500mL |
| abs9466 |
減血清 DMEM/F-12培養(yǎng)基(不含L-谷氨酰胺,不含HEPES) |
500mL |
| abs9501 |
DMEM無(wú)糖培養(yǎng)基(不含L-谷氨酰胺,不含丙酮酸鈉,不含HEPES) |
500mL/500mL×10 |
| abs9499 |
DMEM高糖培養(yǎng)基(含 L-谷氨酰胺,不含丙酮酸鈉,含HEPES) |
500mL/500mL×10 |
| abs9556 |
DMEM低糖培養(yǎng)基(含L-谷氨酰胺,含丙酮酸鈉,不含HEPES) |
500mL |
| abs9559 |
DMEM/F-12培養(yǎng)基(不含L-谷氨酰胺,含丙酮酸鈉,不含HEPES) |
500mL |
| abs9428 |
DMEM高糖培養(yǎng)基,干粉(含L-谷氨酰胺,含丙酮酸鈉,不含HEPES) |
10L×1 |
| abs9562 |
DMEM/F-12培養(yǎng)基(含HEPES,不含L-谷氨酰胺,含丙酮酸鈉) |
500mL |
| abs90068 |
DMEM/F-12無(wú)糖培養(yǎng)基(含L-谷氨酰胺,不含HEPES) |
500mL |
| abs90171 |
DMEM高糖培養(yǎng)基(含 L-谷氨酰胺,不含丙酮酸鈉,不含HEPES) |
500mL |
| abs9500 |
DMEM低糖培養(yǎng)基(不含L-谷氨酰胺,含丙酮酸鈉,含HEPES) |
500mL |
| abs9557 |
DMEM低糖培養(yǎng)基(不含L-谷氨酰胺,不含丙酮酸鈉,含HEPES) |
500mL |
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