胚胎干细胞(ESC,EmbryonicStemCells)是一类具有自我更新能力并且能够分化为多种细胞类型的多能性干细胞。由于其在基础研究和临床应用中的巨大潜力,胚胎干细胞的培养技术成为了干细胞研究领域的核心技术之一。
胚胎干细胞培养基的培养方法和使用涉及细胞培养条件、培养基成分以及操作技巧。下面详细介绍胚胎干细胞培养基的培养方法和使用注意事项:
1.胚胎干细胞的培养条件
胚胎干细胞需要非常特定的培养条件以维持其自我更新和多能性特性。以下是常见的培养条件:
a.培养基
胚胎干细胞的培养基通常由基础培养液和添加剂组成。基础培养液大多选用如DMEM/F-12(Dulbecco’sModifiedEagleMedium/F-12)或KnockOutDMEM,这些培养基含有胚胎干细胞生长所需的营养物质。
添加剂通常包括:
LIF(LeukemiaInhibitoryFactor):LIF是一种支持小鼠胚胎干细胞维持未分化状态的因子,阻止其分化。对于人类胚胎干细胞,LIF通常不起作用,但可以使用其他因子(如bFGF)来替代。
bFGF(BasicFibroblastGrowthFactor):对人类和小鼠胚胎干细胞的增殖有重要作用。
抗生素(如青霉素/链霉素):预防细菌污染。
葡萄糖、氨基酸、维生素等:保证细胞的基本营养需求。
b.培养皿与涂层
为了防止胚胎干细胞在培养过程中附着到培养瓶的表面,通常需要在培养瓶或培养皿表面涂上一层基质物质,如Matrigel、Geltrex、明胶或laminin等。这些基质能够促进干细胞的附着,并支持其增殖。
c.培养温度和CO₂浓度
培养胚胎干细胞的温度通常设定在37°C。
5%CO₂浓度对维持细胞培养基的pH值至关重要。
d.氧气浓度
胚胎干细胞的培养一般是在常规培养条件下(常氧环境)进行,但对于某些类型的干细胞,低氧(约5%O₂)环境有时也被用于培养。
e.培养周期
每2–3天换一次培养基,确保为细胞提供新鲜的养分,并去除代谢废物。
2.胚胎干细胞的培养方法
胚胎干细胞的培养过程包括以下几个步骤:
a.细胞接种
将胚胎干细胞从冻存状态复苏或从先前的培养皿中传代。
需要通过显微镜观察细胞的生长状态。接种时,细胞浓度应控制在适当的范围内,以确保细胞能够均匀分布,避免细胞过于拥挤导致的细胞死亡。
b.培养观察
每日观察细胞形态。健康的胚胎干细胞通常呈现为小、圆形、成群生长的形态,细胞之间通常有紧密的接触。
如果观察到细胞形