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胎牛血清基础知识

实验室商品的质量通常被视为理所当然,然而血清可以成就或破坏所有基于细胞的检测结果。这5个重要科目将为您提供使用血清进行细胞培养的强大基础知识。

培养细胞或组织的生物学家知道,包括胎牛血清或FBS(有时也称为FCS)在内的血清产品构成了大多数应用的培养基的重要组成部分。血清通常是细胞培养基中最丰富的成分之一(体积通常占2-15%),因此其质量可对培养是否成功具有重大影响。尤其FBS是用于培养的最广泛使用的培养基补充剂,原因是其易于获得,而且富含促进体外细胞发育和扩增的生长因子。血清还可作为细胞培养系统的缓冲剂,抵抗各种毒性作用,这些毒性作用包括pH变化、蛋白水解活性或内毒素的存在,它们均可破坏细胞生长。

一般生物学:如何在实验室中处理血清

任何为实验室订购血清的人都知道交付时间很重要,因为瓶子从供应商处运到时通常仍处于冷冻状态。这是因为对血清中关键大分子因子活性的最好保护方法是将血清储存在-5至-20 °C;将血清保持在冷冻状态直至使用也会减少脂质分解等事件的发生。将血清在2-8 °C下解冻一夜以防止降解;或者可以在室温下解冻并定期搅拌以重悬内容物。解冻的血清应在加入细胞培养基之前充分混合。高于37 °C的温度会加速关键血清因子的降解,从而影响血清性能,这应该在实验室中避免。

血清对超出温度的环境条件敏感。例如,高强度/高能量波长的光可降低生长因子的活性,在用来改善生物安全柜无菌性的UV灯附近使用血清时要牢记这一点。典型的实验室照明条件对血清完整性或性能几乎没有影响。

医生可能会将浑浊的患者样本解释为血液中血脂过高或脂肪过量。在实验室中,浑浊的血清也是如此 — 如果通过培养样品可以排除是细菌性污染,那么浑浊的血清最可能解释为是脂质和脂蛋白沉淀造成。通过将大量原液等分到一次性试管中避免反复冻融,可以将这个问题减小到最低程度。尽管凝血蛋白纤维蛋白的存在有时被认为是造成血清浑浊的原因,但血清是从血液的凝血后部分制备的,因此通常不会含有显著量的纤维蛋白或其他凝血因子。

血清分装

良好实践可降低重复暴露于污染物的可能性,比如可将血清等分到一次性试管中冷冻储存。等分还有助于防止由于反复冻融导致的脂质和脂质相关大分子的分解可能引起的浑浊。

应该认识到,导致血清浑浊的脂质含量在不同物种之间可能存在显著差异。 例如猪血清的脂质含量高于牛血清,这应该是意料之中的。 因此,来自不同生物来源的血清需要在制造厂进行独特的处理和额外的处理步骤,以制成用于实验室的最终产品。提供来自多个物种的血清的供应商因而对原材料的处理制定有不同的操作规程,以便为最终用户提供一致的、合适的血清产品,而不论原料的脂质生物学参数如何。

世界地理:了解采购源和产地

血清是一种生物制品,它受来源动物健康的影响,而动物健康又受饮食、环境和全球疾病因素的影响。因此,知识丰富的血清产品使用者所关心的一个最重要属性就是原产国或来源。

尽管仍在研究各种物种特异性病原体(例如牛海绵状脑病,BSE)对血清的影响及发生率,但美国农业部还是保存有批准进口血清产品的国家名单,该名单部分基于最新病原体发病率数据。因此,血清消费者应请供应商提供其血清和其他动物源产品来源的地理信息。

血清批准的国家

美国农业部保存有批准进口血清产品至美国的国家名单(相关指南每年更新)。这与来源美国的血清不同,后者是从美国的设施中收集的,接受了美国农业部的持续检查。

国际监管实践

信誉良好的供应商通常会采用血清行业规定的共识测试方法,以确保供应给实验室的血清符合可能影响血清在细胞培养中的表现的常见污染物水平的标准。一些常见的测试有:

用于测试一般血清特性和成分的标准也已建立,从而能够对渗透压、总蛋白、血红蛋白和培养液的一般性能进行一致的评估。

大西洋马蹄蟹

美洲鲎(Limulus polyphemus)是一种大西洋马蹄蟹,对革兰氏阴性菌细胞壁产生的内毒素特别敏感,这些内毒素也可能污染血清。遵循行业准则的供应商会使用开发的测定法(LAL或鲎阿米巴样细胞测定法)测试血清中的内毒素,以模拟这种敏感性。

发展历史:血清行业中可追溯性和文件记录的重要性

“产地”是指收集血清的国家,而“可追溯性”则记录血清产品的整个旅程 — 从原产地采集到制造和分销。

冷冻的血清交付给用户,解冻并测试是否存在细菌、病毒、内毒素和血红蛋白。最优质的血清在无菌条件下通过一系列滤膜过滤器过滤,最后再通过0.1μm孔径过滤器过滤。过滤后,仍然在无菌条件下,血清被分配到无菌瓶中,快速冷冻至-20 °C并检疫隔离,直到所有批次都显示达到或超过质量控制标准。可随时向供应商索取每个批次的分析证书。

为了确保标签描述准确符合产品历史和内容,生物制剂的可追溯性至关重要。 完整的文献记录确保客户和监管机构都可以审核血清产品的加工工艺,并可以发现供应商是否参加了旨在抵消地方供应商成本波动的血清池化计划 — 这种做法可能会不利于血清性能。

经济学101:可能影响血清定价的因素

血清是一种商品,其价格因原产国而异。例如,源自澳大利亚和新西兰的血清成本可能高于其他国家。 OIE目前对这些国家的地域性风险评估的评级很高,因为它们连续没有疯牛病(BSE)和口蹄疫(FMD),部分原因是地理位置的隔离。再加上严格的农业监管措施,可能会增加对澳新地区血清产品的需求,从而推高价格。

FBS和其他动物血清的可用性固有地受到全球动物疾病状况、气候、食物和水供应之波动的影响。这些因素使得整个行业的血清定价较为敏感,而非生物试剂的定价则不然。最后但并非最不重要的是,随着细胞培养越来越普遍,特别是在制药行业,血清定价肯定会反映出这种需求可能导致的供应变化。