什么是胎牛血清 (FBS)? 詳解其成分、作用及應(yīng)用

在實驗室進行細胞培養(yǎng)時總會添加胎牛血清，英文縮寫為“FBS”。自從您開始進行細胞培養(yǎng)是不是經(jīng)常使用它呢？本文為您想寫介紹下關(guān)于FBS的基礎(chǔ)信息，例如“FBS到底是什么？主要產(chǎn)地在哪里？成分是什么？需要批次檢查嗎？為什么要滅活？滅活真的有必要嗎？FBS的加工類型有很多，它們之間有什么區(qū)別？”

什么是FBS?

FBS的正式名稱是“FetalBovineSerum”，即胎牛血清。胎牛血清在免疫系統(tǒng)被激活之前，被廣泛用作培養(yǎng)基的添加劑，因為它含有少量的丙種球蛋白，會影響細胞增殖。這就是我們使用胎牛血清的原因。然而，由于牛胎兒的供應(yīng)不穩(wěn)定且難以控制，FBS的價格波動是不可避免的，這是問題之一。

FBS來源

FBS來源分布在FBS的主要生產(chǎn)國有以下國家澳大利亞、新西蘭、美國、加拿大、墨西哥、智利、烏拉圭、巴西（部分地區(qū)無法進口）、哥倫比亞、法國、西班牙和荷蘭等。

FBS成份

FBS是一種復(fù)雜的混合物，包含多種支持細胞生長和增殖的營養(yǎng)物質(zhì)和因子。其主要成分包括：

1、蛋白質(zhì):例如白蛋白、球蛋白等，提供氨基酸以及維持滲透壓。

2、生長因子:例如IGF、TGF、FGF、EGF等，刺激細胞增殖和分化。

3、激素:例如胰島素、生長激素等，調(diào)節(jié)細胞代謝和生長。

4、脂質(zhì):提供能量和構(gòu)成細胞膜的成分。

5、碳水化合物:提供能量來源。

6、維生素和微量元素:參與各種細胞代謝過程。

7、未完全鑒定的生長因子和營養(yǎng)物質(zhì):對細胞培養(yǎng)有重要作用，但其具體成分和功能仍在研究中。

除了這些有益成分外，FBS也可能包含一些潛在的負面因素，例如：

1、補體系統(tǒng):可能導(dǎo)致細胞裂解和損傷。

2、內(nèi)毒素:可能影響細胞生長和功能，并引發(fā)炎癥反應(yīng)。

由于FBS來源于動物血液，其成分含量會因批次和個體差異而有所不同，因此進行批次檢測至關(guān)重要，以確保FBS的質(zhì)量和穩(wěn)定性。FBS中的蛋白質(zhì)和碳酸氫鹽等成分也會影響培養(yǎng)基的緩沖能力，使其pH值更穩(wěn)定。

FBS批次檢查-真的有必要嗎

由于FBS來源于動物血液，其成分含量受個體差異和生產(chǎn)批次的影響，因此不同批次FBS的成分組成存在差異是不可避免的。盡量減少批次間差異對于保證實驗結(jié)果的可重復(fù)性至關(guān)重要。

雖然不同實驗室的標(biāo)準(zhǔn)操作程序(SOP)不同，但進行FBS批次檢測通常是必要的，尤其是在以下情況下：

細胞對血清成分變化敏感：可以通過預(yù)實驗比較不同批次FBS對細胞生長、形態(tài)、功能等指標(biāo)的影響來評估細胞的敏感性。一些對血清敏感的細胞類型，例如原代細胞和一些細胞系，需要更嚴格的批次檢測。

需要長期培養(yǎng)或進行重復(fù)性實驗：為了保證實驗結(jié)果的一致性和可比性，建議在長期實驗或重復(fù)性實驗中使用同一批次的FBS。

進行關(guān)鍵實驗或需要高度可重復(fù)性的實驗：例如藥物篩選、基因表達分析等，批次差異可能會對實驗結(jié)果產(chǎn)生顯著影響。

進行批次檢測時，建議從供應(yīng)商處獲取多個批次的FBS樣品，并進行小規(guī)模的預(yù)實驗，比較不同批次FBS對細胞的影響，選擇最合適的批次用于正式實驗。即使是單次實驗，也建議盡量選擇經(jīng)過驗證的、質(zhì)量穩(wěn)定的FBS，以提高實驗結(jié)果的可靠性。記錄所用FBS的批號，以便后續(xù)追蹤和比對。

FBS滅火是否有必要？

FBS滅活(HeatInactivation,HI)通常指將FBS在56°C水浴中加熱30分鐘，以去除補體活性。建議使用帶有溫度控制功能的搖床水浴，以確保受熱均勻，避免局部過熱。需要注意的是，切勿將冷凍的FBS直接放入水浴中，以免瓶子因溫差過大而破裂。應(yīng)先將FBS在冰箱中緩慢解凍，然后進行滅活。

FBS滅活的主要目的是去除補體活性，從而防止補體介導(dǎo)的細胞損傷。然而，熱處理也可能影響FBS中其他一些成分，例如某些生長因子和激素，從而影響細胞的生長和功能。一些研究表明，FBS滅活可能會對某些實驗，例如免疫學(xué)實驗、細胞分化實驗等，產(chǎn)生影響。因此，是否需要滅活FBS應(yīng)根據(jù)具體的細胞類型、實驗?zāi)康暮蛥⒖嘉墨I進行綜合考慮。

在同一系列實驗中，應(yīng)該保持FBS的處理方式一致，以確保實驗結(jié)果的可比性。如果決定滅活FBS，建議在滅活后立即將其分裝成小份，并儲存在-20°C或更低溫度下，避免反復(fù)凍融。記錄滅活的日期和時間，并注明FBS的批號和滅活狀態(tài)。

一些實驗室認為常規(guī)的FBS滅活是不必要的，尤其是在使用高質(zhì)量、經(jīng)過嚴格篩選的FBS時。他們認為，現(xiàn)代FBS的生產(chǎn)工藝已經(jīng)能夠有效控制補體和其他潛在有害成分的含量，因此無需進行額外的熱處理。最終是否需要滅活FBS，需要根據(jù)實驗室的具體情況和實驗需求進行判斷。查閱相關(guān)文獻和咨詢經(jīng)驗豐富的研究人員，可以幫助做出更明智的決定。

FBS滅火方法有哪些？

熱滅活胎牛血清

通過滅活FBS，使FBS中所含的補體失活，防止培養(yǎng)過程中補體系統(tǒng)激活所造成的細胞損傷。然而，有些細胞的失活會影響數(shù)據(jù)和培養(yǎng)結(jié)果，因此需要仔細考慮。

γ射線輻照胎牛血清

用伽馬射線處理FBS來滅活FBS中存在的病毒。它可用于病毒污染成為問題的情況，例如再生醫(yī)學(xué)研究。

活性炭剝離胎牛血清

該FBS已使用活性炭去除了激素和脂溶性物質(zhì)。它可用于受激素影響的細胞實驗系統(tǒng)。

不含四環(huán)素的FBS

這是用于在存在或不存在四環(huán)素（或其衍生物強力霉素；Dox）的情況下調(diào)節(jié)基因表達的系統(tǒng)（Tet-On、Tet-Off）的FBS。即使產(chǎn)品是“不含四環(huán)素”的，由于檢測限的原因，也不可能完全去除四環(huán)素，但每家公司都制定了自己的標(biāo)準(zhǔn)，并將四環(huán)素含量低于一定水平的產(chǎn)品作為不含四環(huán)素的產(chǎn)品進行銷售?；蛘咚赡鼙蛔鳛?/span>“四環(huán)素測試”出售。

透析胎牛血清

該FBS已通過分餾處理，以消除低于標(biāo)準(zhǔn)MWCO的小分子。用于必須考慮低分子量物質(zhì)影響的實驗系統(tǒng)。

外泌體耗盡的FBS

這是涉及外泌體的實驗中使用的FBS。用于必須考慮FBS衍生的外泌體（及其所含核酸）的影響的實驗系統(tǒng)。

ES細胞篩選FBS

制造商已確認該FBS可以維持ES細胞處于未分化狀態(tài)。這減少了研究人員自己進行測試所需的精力和成本。我們還提供干細胞篩選的FBS。

IgG耗盡的FBS

由于IgG從未被完全去除，因此有時被稱為“低IgG”FBS。它用于雜交瘤培養(yǎng)以產(chǎn)生抗體、蛋白質(zhì)純化以及需要IgG細胞毒性的實驗系統(tǒng)。

購買FBS時需要檢查什么？

購買時應(yīng)注意以下幾點：

1、內(nèi)毒素濃度

2、血紅蛋白濃度

3、過濾器除菌次數(shù)及過濾器孔徑

4、原產(chǎn)地

FBS的價格主要取決于這些因素。一般來說，內(nèi)毒素和血紅蛋白含量越低，滅菌越徹底，價格往往越高。此外，產(chǎn)品名稱可能會根據(jù)質(zhì)量而改變。

至于原產(chǎn)國，如果FBS來自大型制造商，通常不會有問題，因為它在進口前已經(jīng)（應(yīng)該）經(jīng)過了適當(dāng)?shù)膭游餀z疫。

FBS常見現(xiàn)象及常見問題

有時您可能會對所購買的FBS有點擔(dān)心。以下是一些最常聽到的問題的總結(jié)：

1、我看到我的FBS中有沉淀物或白色線狀物......

解凍后，FBS可能會含有冷凍時不明顯的沉淀物或白色細絲。這些是血清中所含的“纖維蛋白”和脂蛋白。一般來說，這不會影響細胞培養(yǎng)，但如果您擔(dān)心，請小心使用FBS以避免污染，或在使用前使用過濾滅菌。

2、紅色比其他批次和其他制造商更深......

FBS的顏色隨血清中血紅蛋白的含量而不同。通常情況下，血紅蛋白含量的差異不會影響FBS的性能，但如果您擔(dān)心，我們建議您聯(lián)系制造商（進口商）。

3、解凍后的FBS可以分裝后重新冷凍嗎

這取決于制造商。一些制造商表示溶液在分裝后可以重新冷凍，但根據(jù)個人經(jīng)驗，我建議解凍后將其存放在冰箱中并盡快使用。畢竟，它是活生生的生物……

FBS作為細胞培養(yǎng)中不可或缺的成分，其選擇和使用對實驗結(jié)果有著至關(guān)重要的影響。從了解FBS的來源、成分、批次差異、滅活方法以及不同處理類型的特點，到掌握關(guān)鍵的購買注意事項，科研人員才能更好地控制實驗變量，提高實驗的可重復(fù)性和可靠性。