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细胞培养是指使动物或植物细胞在其自然环境以外生长。为使细胞生长良好,需要利用适宜的人工环境(例如生物反应器)维持有利细胞生长的条件。以下参数能确保细胞生长良好:

  • 提供必需营养的细胞培养基
  • 生长因子
  • 气体,例如氧气 (O2) 和二氧化碳 (CO2)
  • pH
  • 温度
  • 渗透压

贴壁细胞需要黏附底物,例如在实验室中使用的组织培养容器或在生物工艺中使用的微载体。用于生产生物分子的其他细胞在悬浮培养系统中生长。

为什么在细胞培养中需要调节 pH 值

成功的细胞培养和发酵工艺取决于许多因素。pH 值是细胞和生物工艺中的一个关键变量。pH 值的变化可以引起酶构象变化或蛋白质降解,从而损害细胞功能。

使用 Cytiva 的一系列缓冲液和工艺液体,确保细胞培养基具有正确的组分,从而保持在运输过程中添加进细胞培养容器时的 pH 值稳定。

缓冲液常见问题解答

以下是有关缓冲液的一些常见问题及解答。

什么是缓冲液?

缓冲液能够帮助细胞培养物和液体抵抗自身的酸性变化。缓冲液由化学物质组成,能够保持 pH 值稳定。如果在细胞培养中使用缓冲液,可以在细胞生长并释放二氧化碳和乳酸根离子时帮助阻止 pH 值发生变化。在细胞培养基和液体的运输和储存过程中,生物缓冲液能保持 pH 值稳定。

缓冲液在细胞培养中起什么作用?

除了维持细胞培养基和补料的 pH 值之外,缓冲液还有助于在细胞生长过程中调节 pH 值和渗透压。由于生物制造工艺依赖于 pH 值这一关键因素,所以缓冲液有助于确保培养结果一致。

缓冲液的工作原理是怎样的?

生物缓冲液是由共轭酸(质子供体)和碱基对所组成的混合物。缓冲液能很容易释放或吸收氢离子,从而控制氢离子浓度。缓冲液通过可逆反应起作用,即当 H+ 浓度增大时,质子受体(碱)吸收氢离子,而当 H+ 浓度减小时,质子供体会释放氢离子。

缓冲液有哪些类型?

缓冲液可分为 pKa 值不同的液体或粉剂。常见的缓冲液类型包括:

  • HEPES - 具有微弱的金属离子结合力,通常用于开放系统中为哺乳动物细胞提供缓冲作用
  • MOPS - 用于细菌、酵母和哺乳动物细胞的培养基及电泳中
  • Tris HCI - 是一种常见的电泳缓冲液
  • DPBS - Dulbecco 磷酸盐缓冲盐水常用于哺乳动物细胞培养
  • 碳酸氢钠 - 当细胞释放二氧化碳时,有助于阻止 pH 值发生变化