胎牛血清是細胞生物學研究與生物制藥領域的核心原料,其成分構成使其成為維持細胞活性與功能的 “全能營養庫”。?
在基礎細胞培養中,胎牛血清的核心作用是提供全面營養支持。它含有豐富的蛋白質(總蛋白含量 30-50g/L),包括白蛋白、球蛋白等,能為細胞提供能量代謝底物;同時富含氨基酸(約 15-20mmol/L)、維生素(如 B 族維生素、維生素 C)及礦物質(鈣、鎂離子等),滿足細胞增殖所需的物質基礎。更重要的是,血清中含有的生長因子(如表皮生長因子、成纖維細胞生長因子)濃度可達 10-100ng/mL,能激活細胞信號通路,促進貼壁細胞(如 HeLa 細胞、CHO 細胞)的黏附與增殖,使細胞傳代次數提升 2-3 倍。例如在腫瘤細胞研究中,添加 10% 胎牛血清的培養基可使肺癌細胞增殖速率提高 40%,顯著縮短實驗周期。?

生物制品生產中,胎牛血清是保證產品質量的關鍵。在疫苗研發過程中,病毒載體(如腺病毒)需在 Vero 細胞中擴增,而胎牛血清能維持細胞單層生長狀態,確保病毒滴度達到 10^6 PFU/mL 以上。在單克隆抗體制備時,雜交瘤細胞在含血清培養基中克隆形成率可達 80%,遠高于無血清培養的 30%。由于胎牛血清未接觸外界抗原,含有的抗體與補體水平極低(IgG 含量 < 1mg/mL),可避免對生物制品造成免疫污染,這也是其優于成年牛血清的核心原因。?
科研實驗中,胎牛血清為細胞提供穩定微環境。它含有的黏附因子(如纖維連接蛋白)能促進細胞外基質形成,幫助神經細胞、肝細胞等難培養細胞貼壁生長;緩沖體系(如碳酸氫鹽)可維持培養基 pH 穩定在 7.2-7.4,抵抗細胞代謝產生的酸性物質影響。在干細胞研究中,添加 20% 胎牛血清的培養基能維持胚胎干細胞的多能性,使 Oct4、Sox2 等干性標志物表達率保持在 90% 以上,為誘導分化實驗提供可靠起始材料。?
盡管無血清培養基技術不斷發展,但胎牛血清在復雜細胞培養(如原代細胞、干細胞)中的地位仍難以替代。其批次間的成分穩定性(通過嚴格質控,關鍵成分波動 <5%)與生物相容性,使其成為細胞培養的 “金標準”。