牛血清在細(xì)胞培養(yǎng)中的作用與質(zhì)量要求生物技術(shù)已經(jīng)被世界各國視為一種高技術(shù)，在整個科學(xué)技術(shù)中占據(jù)了特殊的顯著地位，特別是生命科學(xué)的發(fā)展更

離不生物技術(shù)，生命科學(xué)的發(fā)展備受各國的重視。我國在很多大學(xué)中都設(shè)立了生命科學(xué)院。現(xiàn)代生物技術(shù)一般認(rèn)

為包括基因工程技術(shù)、細(xì)胞工程技術(shù)、酶工程技術(shù)和發(fā)酵工程技術(shù)，而這些技術(shù)的發(fā)展幾乎都與細(xì)胞培養(yǎng)有密切

關(guān)系，特別是在醫(yī)藥領(lǐng)域的發(fā)展，細(xì)胞培養(yǎng)更具有特殊的作用和價值。比如基因工程藥物或疫苗在研究生產(chǎn)過程

中很多是通過細(xì)胞培養(yǎng)來實現(xiàn)的。基因工程乙肝疫苗很多是以CHO細(xì)胞作為載體；細(xì)胞工程中更是離不細(xì)胞培養(yǎng)，

雜交瘤單克隆抗體，完全是通過細(xì)胞培養(yǎng)來實現(xiàn)的，既使是現(xiàn)在飛速發(fā)展的基因工程抗體也離不開細(xì)胞培養(yǎng)。正

在倍受重視的基因治療、體細(xì)胞治療也要經(jīng)過細(xì)胞培養(yǎng)過程才能實現(xiàn)，發(fā)酵工程和酶工程有的也與細(xì)胞培養(yǎng)密切

相關(guān)。總之，細(xì)胞培養(yǎng)在整個生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中起到了很關(guān)鍵的核心作用。細(xì)胞培養(yǎng)的發(fā)展，培養(yǎng)基的質(zhì)量

又是關(guān)鍵，而培養(yǎng)基的主要成份中動物血清對細(xì)胞的生長繁殖發(fā)揮著重要甚至是難以替代的作用。在動物血清的

應(yīng)用中牛血清又是最為廣泛的，所以牛血清是醫(yī)藥生物技術(shù)產(chǎn)品中重要的原材料之一。保證牛血清質(zhì)量也是促進

生物制品質(zhì)量提高的重要環(huán)節(jié)。

一、牛血清在細(xì)胞培養(yǎng)基中的主要功能

牛血清是細(xì)胞培養(yǎng)中用量最大的天然培養(yǎng)基，含有豐富的細(xì)胞生長必須的營養(yǎng)成份，具有極為重要的功能。

1.提供對維持細(xì)胞指數(shù)生長的激素，基礎(chǔ)培養(yǎng)基中沒有或量很少的營養(yǎng)物，以及主要的低分子營養(yǎng)物。

2.提供結(jié)合蛋白，能識別維生素、脂類、金屬和其他激素等，能結(jié)合或調(diào)變它們所結(jié)合的物質(zhì)活力。

3.有些情況下結(jié)合蛋白質(zhì)能與有毒金屬和熱原質(zhì)結(jié)合，起到解毒作用。

4.是細(xì)胞貼壁、鋪展在塑料培養(yǎng)基質(zhì)上所需因子來源。

5.起酸堿度緩沖液作用。

6.提供蛋白酶抑制劑，使在細(xì)胞傳代時使剩余胰蛋白酶失活，保護細(xì)胞不受傷害。

二、牛血清的主要成份

血清是一種很復(fù)雜的混合物，其組成成份雖大部分已為人所知，但還有一部分尚不清楚，而且血清組成及含量常

隨供血動物的性別、年齡、生理條件和營養(yǎng)條件不同而異。

1.蛋白質(zhì)是牛血清中主要成份。除包括可攜帶金屬離子、脂肪酸和自身是激素類蛋白外主要還有白蛋白，球蛋白。

纖維粘連素細(xì)胞促進細(xì)胞附著；

α2巨球蛋白抑制胰蛋白酶的作用；胎牛血清中含胎球蛋白促細(xì)胞附著；轉(zhuǎn)鐵蛋白能結(jié)合鐵離子，減少其毒性

和被細(xì)胞利用。

2.多肽：血小板促生長因子能促細(xì)胞分裂，是多肽家庭的主要成員之一，是主要的促細(xì)胞增殖因子；成纖維細(xì)胞

生長因子、表皮細(xì)胞生長因子、神經(jīng)細(xì)胞生長因子等，血清中含量雖很少，但對細(xì)胞生長也有一定作用。

3.激素：激素對細(xì)胞的作用是多方面的。

胰島素：促進細(xì)胞攝取葡萄糖和氨基酸，與促細(xì)胞分裂有關(guān)。

類胰島素生長因子：能與細(xì)胞表達的胰島素受體結(jié)合，從而有胰島素同樣的作用。

促生長激素：促細(xì)胞增殖效應(yīng)。

氫化可的松：血清中含有定量的該成分，它可能兼有促細(xì)胞貼附和增殖作用，但有人證明，血清中的氫化可的松

，如細(xì)胞密度高時可能有抑制細(xì)胞的作用和誘導(dǎo)其發(fā)生分化。

4其他成份

氨基酸、葡萄糖、酮酸等對多種營養(yǎng)成分的合成培養(yǎng)基意義不大。與蛋白相結(jié)合狀態(tài)的微量元素對細(xì)胞培養(yǎng)有意

義。

三、牛血清的質(zhì)量要求

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和生活水平的不斷提高對生物醫(yī)藥產(chǎn)品的質(zhì)量要求也越來越高，所以對制備工藝中所涉及到

的各種原材料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求也越來越高，特別是對用于細(xì)胞培養(yǎng)基中的主要天然成份――牛血清的質(zhì)量要求也

不斷提高。牛血清包括胎牛血清、新生牛血清和成牛血清。

（一）、WHO公布的《用動物細(xì)胞體外培養(yǎng)生產(chǎn)生物制品規(guī)程》中的要求：

1.牛血清必須來自有文件證明無牛海綿狀腦病的牛群或國家。并應(yīng)具備適當(dāng)?shù)谋O(jiān)測系統(tǒng)。

2.有些國家還要求牛血清來自未用過反芻動物蛋白飼料的牛群。

3.證明所用牛血清中不含對所生產(chǎn)疫苗病毒的抑制物。

4.血清要通過濾膜過濾除菌，保證無菌。

5.無細(xì)菌、霉菌、支原體和病毒的污染，有些國家要求無細(xì)菌噬菌體污染。

6.對細(xì)胞有良好的支持繁殖作用。

（二）、我國在對牛血清的質(zhì)量2000年版《中國生物制品主要原輔料質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)》中提出比較嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)要求。包

括蛋白質(zhì)含量，細(xì)菌、真菌、支原體、牛病毒、大腸桿菌噬菌體、細(xì)菌內(nèi)毒素，支持細(xì)胞增殖檢查。

（三）、美國對牛血清的質(zhì)量要求：Gibco和Sigma二家主要的美國牛血清供應(yīng)商的牛血清都已進4％血清／5個細(xì)胞／孔

細(xì)胞培養(yǎng)基RPMI－1640，96孔培養(yǎng)盤36℃±2℃，5％二氧化碳培養(yǎng)10～

15天。試驗中選擇一個已知參考牛血清作對照。

克隆效率計算：

克隆效率＝(陽性孔平均數(shù)/培養(yǎng)孔總數(shù))X100％

相對克隆效率＝待測血清克隆效率/參考血清克隆效率

b.貼壁效率試驗：

用人的傳代細(xì)胞作每批血清的貼壁效率試驗，A549（人肺癌細(xì)胞）該細(xì)胞可以反應(yīng)出低濃度血清的貼壁變化。采

用6孔培養(yǎng)盤每批血清用兩種濃度和兩種不同的細(xì)胞接種數(shù)即10％血清――100細(xì)胞／孔，4％血清200介細(xì)胞／孔

。放36℃±2℃，濕潤5％二氧化碳培養(yǎng)箱培養(yǎng)10～14天，計算著色細(xì)胞克隆，確定貼壁效率。從這兩種不同血清

濃度來確立實驗血清支持細(xì)胞貼壁生長的水平，分析兩種試驗條件下平均貼壁效率。

貼壁效率（％）＝(每孔克隆平均數(shù)/每孔活存的培養(yǎng)細(xì)胞平均數(shù))X100％

相對貼壁效率＝被測血清貼壁效率/參考血清貼壁效率

c.二倍體纖維細(xì)胞促生長試驗

人二倍體細(xì)胞株

WI28

MRc5

25cm2細(xì)胞培養(yǎng)瓶，5％血清，每瓶接種1.5X105細(xì)胞連傳3代，每代血清濃度和接種細(xì)胞數(shù)相同，每代培養(yǎng)7天，每

代接種二個細(xì)胞瓶，36℃±2℃培養(yǎng)。以同樣條件用已知參考血清進行平行培養(yǎng)。每代收獲細(xì)胞計數(shù)，計算每批待

檢血清與參考血清的相對生長率（RGR）。

RGR＝(試驗血清每瓶細(xì)胞平均數(shù)/參考血清每瓶細(xì)胞平均數(shù))X100％

牛血清主要質(zhì)量要求（Sigma）

胎牛血清新生牛血清成牛血清

牛齡胎10～14天＜10個月

無菌－－－

病毒－－－

支原體－－－

噬菌體－－－

內(nèi)毒素（ng/ml）≤1.0≤10.0≤10(15)

血紅蛋白（g%）3.0～4.53.5～6.05.0～8.5

pH6.7～8.07.0～8.07.0～8.0

滲透壓（mom/KgH2O）240～340240～340240～340

新的藥品管理法即將公布，新的藥品管理法對生物制品提出更嚴(yán)格的質(zhì)量要求。特別是我國即將加入WTO，會有更

多的國外生物制品進入中國市場，我國的生物制品也希望更多地走向國際市場，所以在制品質(zhì)量上要求會更高，

產(chǎn)品的市場競爭應(yīng)主要靠質(zhì)量競爭。所以對產(chǎn)品中的主要原材料的質(zhì)量要求也會越來越嚴(yán)格。如實驗動物我國SDA

已提出嚴(yán)格的質(zhì)