什么是胎牛血清 (FBS)? 详解其成分、作用及应用

在实验室进行细胞培养时总会添加胎牛血清，英文缩写为“FBS”。自从您开始进行细胞培养是不是经常使用它呢？本文为您想写介绍下关于FBS的基础信息，例如“FBS到底是什么？主要产地在哪里？成分是什么？需要批次检查吗？为什么要灭活？灭活真的有必要吗？FBS的加工类型有很多，它们之间有什么区别？”

什么是FBS?

FBS的正式名称是“FetalBovineSerum”，即胎牛血清。胎牛血清在免疫系统被激活之前，被广泛用作培养基的添加剂，因为它含有少量的丙种球蛋白，会影响细胞增殖。这就是我们使用胎牛血清的原因。然而，由于牛胎儿的供应不稳定且难以控制，FBS的价格波动是不可避免的，这是问题之一。

FBS来源

FBS来源分布在FBS的主要生产国有以下国家澳大利亚、新西兰、美国、加拿大、墨西哥、智利、乌拉圭、巴西（部分地区无法进口）、哥伦比亚、法国、西班牙和荷兰等。

FBS成份

FBS是一种复杂的混合物，包含多种支持细胞生长和增殖的营养物质和因子。其主要成分包括：

1、蛋白质:例如白蛋白、球蛋白等，提供氨基酸以及维持渗透压。

2、生长因子:例如IGF、TGF、FGF、EGF等，刺激细胞增殖和分化。

3、激素:例如胰岛素、生长激素等，调节细胞代谢和生长。

4、脂质:提供能量和构成细胞膜的成分。

5、碳水化合物:提供能量来源。

6、维生素和微量元素:参与各种细胞代谢过程。

7、未完全鉴定的生长因子和营养物质:对细胞培养有重要作用，但其具体成分和功能仍在研究中。

除了这些有益成分外，FBS也可能包含一些潜在的负面因素，例如：

1、补体系统:可能导致细胞裂解和损伤。

2、内毒素:可能影响细胞生长和功能，并引发炎症反应。

由于FBS来源于动物血液，其成分含量会因批次和个体差异而有所不同，因此进行批次检测至关重要，以确保FBS的质量和稳定性。FBS中的蛋白质和碳酸氢盐等成分也会影响培养基的缓冲能力，使其pH值更稳定。

FBS批次检查-真的有必要吗

由于FBS来源于动物血液，其成分含量受个体差异和生产批次的影响，因此不同批次FBS的成分组成存在差异是不可避免的。尽量减少批次间差异对于保证实验结果的可重复性至关重要。

虽然不同实验室的标准操作程序(SOP)不同，但进行FBS批次检测通常是必要的，尤其是在以下情况下：

细胞对血清成分变化敏感：可以通过预实验比较不同批次FBS对细胞生长、形态、功能等指标的影响来评估细胞的敏感性。一些对血清敏感的细胞类型，例如原代细胞和一些细胞系，需要更严格的批次检测。

需要长期培养或进行重复性实验：为了保证实验结果的一致性和可比性，建议在长期实验或重复性实验中使用同一批次的FBS。

进行关键实验或需要高度可重复性的实验：例如药物筛选、基因表达分析等，批次差异可能会对实验结果产生显著影响。

进行批次检测时，建议从供应商处获取多个批次的FBS样品，并进行小规模的预实验，比较不同批次FBS对细胞的影响，选择最合适的批次用于正式实验。即使是单次实验，也建议尽量选择经过验证的、质量稳定的FBS，以提高实验结果的可靠性。记录所用FBS的批号，以便后续追踪和比对。

FBS灭火是否有必要？

FBS灭活(HeatInactivation,HI)通常指将FBS在56°C水浴中加热30分钟，以去除补体活性。建议使用带有温度控制功能的摇床水浴，以确保受热均匀，避免局部过热。需要注意的是，切勿将冷冻的FBS直接放入水浴中，以免瓶子因温差过大而破裂。应先将FBS在冰箱中缓慢解冻，然后进行灭活。

FBS灭活的主要目的是去除补体活性，从而防止补体介导的细胞损伤。然而，热处理也可能影响FBS中其他一些成分，例如某些生长因子和激素，从而影响细胞的生长和功能。一些研究表明，FBS灭活可能会对某些实验，例如免疫学实验、细胞分化实验等，产生影响。因此，是否需要灭活FBS应根据具体的细胞类型、实验目的和参考文献进行综合考虑。

在同一系列实验中，应该保持FBS的处理方式一致，以确保实验结果的可比性。如果决定灭活FBS，建议在灭活后立即将其分装成小份，并储存在-20°C或更低温度下，避免反复冻融。记录灭活的日期和时间，并注明FBS的批号和灭活状态。

一些实验室认为常规的FBS灭活是不必要的，尤其是在使用高质量、经过严格筛选的FBS时。他们认为，现代FBS的生产工艺已经能够有效控制补体和其他潜在有害成分的含量，因此无需进行额外的热处理。最终是否需要灭活FBS，需要根据实验室的具体情况和实验需求进行判断。查阅相关文献和咨询经验丰富的研究人员，可以帮助做出更明智的决定。

FBS灭火方法有哪些？

热灭活胎牛血清

通过灭活FBS，使FBS中所含的补体失活，防止培养过程中补体系统激活所造成的细胞损伤。然而，有些细胞的失活会影响数据和培养结果，因此需要仔细考虑。

γ射线辐照胎牛血清

用伽马射线处理FBS来灭活FBS中存在的病毒。它可用于病毒污染成为问题的情况，例如再生医学研究。

活性炭剥离胎牛血清

该FBS已使用活性炭去除了激素和脂溶性物质。它可用于受激素影响的细胞实验系统。

不含四环素的FBS

这是用于在存在或不存在四环素（或其衍生物强力霉素；Dox）的情况下调节基因表达的系统（Tet-On、Tet-Off）的FBS。即使产品是“不含四环素”的，由于检测限的原因，也不可能完全去除四环素，但每家公司都制定了自己的标准，并将四环素含量低于一定水平的产品作为不含四环素的产品进行销售。或者它可能被作为“四环素测试”出售。

透析胎牛血清

该FBS已通过分馏处理，以消除低于标准MWCO的小分子。用于必须考虑低分子量物质影响的实验系统。

外泌体耗尽的FBS

这是涉及外泌体的实验中使用的FBS。用于必须考虑FBS衍生的外泌体（及其所含核酸）的影响的实验系统。

ES细胞筛选FBS

制造商已确认该FBS可以维持ES细胞处于未分化状态。这减少了研究人员自己进行测试所需的精力和成本。我们还提供干细胞筛选的FBS。

IgG耗尽的FBS

由于IgG从未被完全去除，因此有时被称为“低IgG”FBS。它用于杂交瘤培养以产生抗体、蛋白质纯化以及需要IgG细胞毒性的实验系统。

购买FBS时需要检查什么？

购买时应注意以下几点：

1、内毒素浓度

2、血红蛋白浓度

3、过滤器除菌次数及过滤器孔径

4、原产地

FBS的价格主要取决于这些因素。一般来说，内毒素和血红蛋白含量越低，灭菌越彻底，价格往往越高。此外，产品名称可能会根据质量而改变。

至于原产国，如果FBS来自大型制造商，通常不会有问题，因为它在进口前已经（应该）经过了适当的动物检疫。

FBS常见现象及常见问题

有时您可能会对所购买的FBS有点担心。以下是一些最常听到的问题的总结：

1、我看到我的FBS中有沉淀物或白色线状物......

解冻后，FBS可能会含有冷冻时不明显的沉淀物或白色细丝。这些是血清中所含的“纤维蛋白”和脂蛋白。一般来说，这不会影响细胞培养，但如果您担心，请小心使用FBS以避免污染，或在使用前使用过滤灭菌。

2、红色比其他批次和其他制造商更深......

FBS的颜色随血清中血红蛋白的含量而不同。通常情况下，血红蛋白含量的差异不会影响FBS的性能，但如果您担心，我们建议您联系制造商（进口商）。

3、解冻后的FBS可以分装后重新冷冻吗

这取决于制造商。一些制造商表示溶液在分装后可以重新冷冻，但根据个人经验，我建议解冻后将其存放在冰箱中并尽快使用。毕竟，它是活生生的生物……

FBS作为细胞培养中不可或缺的成分，其选择和使用对实验结果有着至关重要的影响。从了解FBS的来源、成分、批次差异、灭活方法以及不同处理类型的特点，到掌握关键的购买注意事项，科研人员才能更好地控制实验变量，提高实验的可重复性和可靠性。