動物細胞培養基的6大物理特性簡介

多數細胞系在pH7.4下生長得很好，盡管如此各細胞株之間，細胞生長pH值還是會有一定差異。一些正常的成纖維細胞系在pH 7.4~7.7生長較好，而一些轉化細胞系在pH 7.0~7.4更合適。據報道，上皮細胞可在pH 5.5維持。為確定較佳pH值，建議做一個簡單的生長實驗或特殊功能分析。

酚紅常用作pH指示劑。pH 7.4呈紅色，pH 7.0變橙色， pH6.5變黃色， pH 7.6紅色中略帶藍色，pH 7.8呈紫色。

細胞培養基要在兩種條件下有一定的緩沖作用：一是開放式培養條件下，CO2的釋放引起pH升高；二是細胞在高密度下，轉化細胞系大量產生CO2和乳酸，引起pH下降。為了穩定pH值，可以加入緩沖物。

盡管碳酸氫鈉緩沖系統在生理pH下的緩沖能力差，但由于它毒性小，成本低，對培養物有營養作用，所以它仍比其他緩沖系統使用得多。HEPES在pH 7.2~7.6緩沖作用比其他緩沖系統強很多，現在廣泛采用的濃度是10 mmol/L或20 mmol/L。

多數培養細胞對滲透壓有很寬的耐受范圍。人細胞漿的滲透壓是約290 mOsm/kg，因而推測這是體外人細胞的較佳值，這與其他物種的細胞不同（如小鼠約是310 mOsm/ kg）。實際上，大多數細胞在260~320 mOsm/kg之間可行。更高的滲透壓通常會使細胞生長速率減緩，但也可使蛋白產物的合成速率加快。因此，有文獻報道可將細胞培養基滲秀壓提高到360 mOsm/kg，以提高單克隆抗體產量。

溫度除了對細胞生長有直接作用之外，也會影響pH。這是因為低溫下CO2溶解度增加，緩沖劑的離子化和pKa上的變化，細胞培養基的pH值也隨之發生變化。室溫下應調節到比36.5 ℃下低0.2個pH單位。初次配培養基時，建議將培養基加入血清，在36.5℃下和合適的氣體條件下培養樣品過夜，檢查pH。

細胞培養基的黏度主要受血清含量的影響，多數情況下，對細胞生長沒有影響。但當細胞懸浮液需要攪拌時（如懸浮培養物被攪拌或者胰蛋白酶消化后解離細胞時），細胞培養基的黏度就是一個重要的影響因素。黏度大，細胞受損小。若在攪拌時細胞受到損害，可以用羧甲基纖維素、聚乙二醇或聚乙烯基吡咯烷酮增加培養基的黏度，減輕細胞損害。在低血清濃度或無血清下，這一點特別重要。

細胞培養基的表面張力可促進培養物貼附到介質上，但很少用某種方法控制它。懸浮培養時，用含5% CO2的空氣在含血清培養基中鼓泡，會產生泡沫。加入硅油消泡劑降低表面張力，有助于防止泡沫生成。

泡沫的作用還不清楚。但泡沫會使蛋白質的變性速率增加；如果泡沫達到培養容器的頸部，也增加了污染的危險。泡沫在液面上的破碎過程是能量快速釋放的過程，會造成細胞的嚴重傷害。細胞的輕度疏水性促使細胞在氣泡上升過程中向氣一液界面聚集，并隨氣泡上升至液面，在氣泡破碎時，加重了對細胞的傷害,如果泡沫很穩定，還會造成泡沫中細胞的營養缺乏。懸浮細胞培養過程中，必須考慮氣泡的作用，通常用改變通氣方法或加入保護劑的方法來減少對細胞的損傷。

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