Einführung in klassische Zellkulturmedien, wie wählt man die Medien aus?

Viele Arten von klassischen Zellkulturmedien wie DMEM, RPMI 1640, MEM und DMEM/F12 werden am häufigsten verwendet. Andere, wie M199-, IMDM- und L15-Medium, werden ebenfalls verwendet, um bestimmte Zellen zu kultivieren. Die Eigenschaften und Anwendungen dieser Zellkulturmedien sind wie folgt.

1. BME-Zellkulturmedium

Basic Eagle Medium wurde 1955 von Eagle entwickelt und enthält BSS + 12 Arten von Aminosäuren + Glutamin + 8 Arten von Vitaminen. Es ist einfach, leicht hinzuzufügen und für verschiedene passagierte Zelllinien und spezielle Forschungszwecke geeignet, auf deren Grundlage verbesserte Sorten von Zellkulturmedien MEM, DMEM, IMDM usw. sind.

2. MEM-Zellkulturmedium

Dies wurde 1959 auf Eagle's basischem Medium (BME) verbessert, Lysin und Biotin wurden entfernt und die Aminosäurekonzentration wurde erhöht. Aufgrund seines begrenzten Nährstoffgehalts ist es jedoch nicht unbedingt das beste Medium für die produktionsspezifische Zellkultur.

3. DMEM-Zellkulturmedium

DMEM ist ein von Dulbecco modifiziertes Eagle-Medium, das ursprünglich für Mausfibroblasten entwickelt wurde. DMEM hat die doppelte Aminosäurekonzentration von MEM, die vierfache Vitaminkonzentration von MEM und verwendet die doppelte HCO3- und CO2-Konzentration für eine bessere Pufferung. Die ursprüngliche Formulierung enthielt 1000 mg/L Glukose, die später für das Wachstum bestimmter Zellen auf 4500 mg/L angepasst wurde, oft als niedrige und hohe Glukose bezeichnet.

Low Sugar eignet sich für abhängige adhärente Zellkulturen, insbesondere für Tumorzellkulturen mit schneller Wachstumsrate und schlechter Adhäsion. Hoher Zuckergehalt ist besser geeignet für Suspensionszellkulturen mit hoher Dichte, für klonale Kulturen mit schlechter Anhaftung, die jedoch nicht vom ursprünglichen Wachstumspunkt abgelöst werden sollen, und für die Kultur von Myelomzellen und transformierten Zellen, die mit DNA in Hybridomzellen transfiziert sind.

4. IMDM-Zellkulturmedium

Guilber und Iscove modifizierten Dulbecco's Medium zu Iscove's Medium zur Kultivierung von Erythrozyten und Makrophagenvorläufern. IMDM-Zellkulturmedium enthält Selen, zusätzliche Aminosäuren und Vitamine, Natriumpyruvat und HEPES und ersetzt Eisennitrat durch Kaliumnitrat. IMDM fördert auch das Wachstum von Maus-B-Lymphozyten, LPS-stimulierten B-Zellen, hämatopoetischen Zellen des Knochenmarks, T-Zellen, und Lymphomzellen. IMDM ist ein sehr nährstoffreiches Kulturmedium und kann für die schnelle Proliferation von Zellen mit hoher Dichte verwendet werden.

5. RPMI-1640-Zellkulturmedium

Entwickelt von Moore et al. am Roswell Park Memorial Institute im Jahr 1967, es wurde für die Lymphozytenkultur entwickelt und enthält BSS + 21 Arten von Aminosäuren + 11 Arten von Vitaminen. Es wird jetzt auch für Suspensionszellkulturen verwendet, wie z. B. Säugetier-, spezielle hämatopoetische Zellen, normal oder bösartig proliferierende Leukozyten und Hybridomzellen. Andere adulte Lymphozyten wie K-562, HL-60, Jurkat, Daudi, IM-9, T-Zell-Lymphomzellen und HCT-15-Epithelzellen können als Referenz verwendet werden.

6. HamF10-Zellkulturmedium

1963 Ham-Design, enthält Spurenelemente, kann verwendet werden, wenn der Serumgehalt niedrig ist, geeignet für Klonkultur. f10 ist geeignet für Hamster und menschliche diploide Zellen, besonders geeignet für Fruchtwasserzellkulturen.

7. DMEM/F12-Zellkulturmedium

Ham's F12 wurde für das Klonen von CHO-Zellen bei niedriger Serumkonzentration entwickelt und wird heute häufig zur Analyse der Klonbildungsrate und der Primärkultur verwendet. F12 kann auch mit DMEM und anderen Volumina verwendet werden, um eine hohe Konzentration und Zusammensetzung verschiedener Produkte zu erhalten. Dieses Medium wurde auf viele Primärkulturen angewendet und es ist schwieriger, die Kultur von Zelllinien zu züchten. Aufgrund seines reichen Nährstoffgehalts und der Möglichkeit, weniger Serum zu verwenden, wird es auch häufig als Basismedium für serumfreie Kulturen verwendet.

8. M199-Zellkulturmedium

M-199-Medium ist ein Zellkulturmedium mit definierter chemischer Zusammensetzung, das von Morgan et al. im Jahr 1950. Es enthält neben BSS 53 Komponenten und ist ein umfassendes Medium, das hauptsächlich für die Fibroblastenkultur von Hühnerembryos verwendet wird. m-199-Medium muss mit dem Serum ergänzt werden, um eine Langzeitkultur zu unterstützen. Es kann zur Kultivierung von Zellen vieler Ursprungsspezies und transfizierter Zellen verwendet werden und wird jetzt weithin für die Virologie und die Impfstoffproduktion verwendet.

9. McCoy5A-Medium

McCoy5A-Medium ist ein Zellkulturmedium, das 1959 von MeCoy für Sarkomzellen entwickelt wurde und BSS und 40 weitere Komponenten enthält. Es kann das Wachstum verschiedener Primärtransplantate (wie Knochenmark, Haut, Lunge und Milz) unterstützen und wird neben allgemeinen Primärtransplantaten hauptsächlich für Gewebebiopsiekulturen, einige Lymphozytenkulturen und die Wachstumsunterstützung einiger schwer zu kultivierender Zellen verwendet Zellkultur – zum Beispiel Jensen-Ratten-Sarkom-Fibroblasten, menschliche Lymphozyten, HT-29, BHL-100 und andere Epithelzellen.

10. L15-Zellkulturmedium

Das L-15-Kulturmedium ist für die Kultivierung von schnell proliferierenden Tumorzellen geeignet und wird verwendet, um Tumorzelllinien in Abwesenheit von CO2 zu kultivieren. Dieses Kulturmedium verwendet ein Phosphatpuffersystem mit einer weiter verbesserten Aminosäurezusammensetzung und Glucose ersetzt durch Galactose.

Wie wählt man ein Zellkulturmedium aus?

1. Sie können die Referenzliteratur lesen oder beim Kauf von Zelllinien zu Rate ziehen. Sie können auch auf den Websites einiger biologischer Unternehmen suchen, z. B. auf der Invitrogen-Website, die über ein Cell Line Database-Tool verfügt. Wählen Sie den Zelltyp aus, an dem Sie interessiert sind, und es werden empfohlene Medien, Serum- und Transfektionsreagenzien usw. angezeigt, manchmal mit optimierten Transfektionsschritten, was sehr praktisch ist.
2. Sie können auch auf die in anderen Laboren üblichen Medien verweisen, von denen viele für die Kultivierung mehrerer Zellen geeignet sind.
3. Wählen Sie das Medium entsprechend den Eigenschaften der Zelllinie und den Anforderungen des Experiments. Zum Beispiel sind Maus-Zelllinien meistens selektiert RPMI1640.
4. Verwenden Sie verschiedene Medien, um die Zielzellen zu kultivieren, und beobachten Sie ihren Wachstumsstatus. Sie können die Wachstumskurve, die Koloniebildungsrate und andere Indikatoren verwenden, um anhand der experimentellen Ergebnisse zu beurteilen, um das beste Medium auszuwählen, was die objektivste Methode, aber langwieriger ist.