在生物醫(yī)藥領(lǐng)域，細(xì)胞培養(yǎng)可是離不開的關(guān)鍵環(huán)節(jié)～無論是新藥研發(fā)、再生醫(yī)學(xué)還是生物制品生產(chǎn)，都靠它！而細(xì)胞培養(yǎng)基，就像是細(xì)胞的“一日三餐”，成分好不好，直接關(guān)系到細(xì)胞長得好不好、產(chǎn)物表達(dá)高不高。

葡萄糖作為細(xì)胞的主要能量來源，幾乎所有培養(yǎng)基都將葡萄糖作為主要能源物質(zhì)添加。通過葡萄糖的代謝，細(xì)胞能夠生成三磷酸腺苷（ATP），為細(xì)胞的分裂 、蛋白合成、信號傳導(dǎo)等過程提供能量。葡萄糖在細(xì)胞中的濃度范圍通常在2-10 mM，但對于特定的細(xì)胞類型和目的，如用CHO細(xì)胞生產(chǎn)抗體，葡萄糖的添加濃度會更高。

細(xì)胞培養(yǎng)基中的氨基酸不僅為蛋白的合成提供原料，還可以通過代謝為細(xì)胞提供能量，同時，也可以作為骨架成分維持細(xì)胞形態(tài)、催化細(xì)胞內(nèi)的生化反應(yīng)等。氨基酸分為必需氨基酸和非必需氨基酸。必需氨基酸的缺失，會導(dǎo)致細(xì)胞生長停止并喪失活力。體外細(xì)胞生長所需的氨基酸包括生理必需氨基酸精氨酸、組氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、色氨酸和纈氨酸。

低密度培養(yǎng)時，非必需氨基酸的影響不明顯，但在高密度培養(yǎng)時，細(xì)胞合成非必需氨基酸的速度無法滿足生長需求，非必需氨基酸就會成為生長限速的成分，因此高密度培養(yǎng)時非必需氨基酸一般也作為培養(yǎng)基的成分添加。

維生素是維持細(xì)胞生長的生物活性物質(zhì)，在細(xì)胞代謝中起調(diào)節(jié)及控制作用。維生素可分為水溶性和脂溶性兩類，水溶性維生素主要包括泛酸、維生素B12、葉酸、吡哆醛、核黃素、維生素C等；脂溶性維生素主要包括維生素A、D、 E、K。 B族維生素是細(xì)胞培養(yǎng)中最關(guān)鍵的一類維生素，通過轉(zhuǎn)化為輔酶，參與能量代謝、核酸合成和氨基酸代謝等。維生素C一般作為抗氧化成分，保護(hù)細(xì)胞免受氧化損傷。脂溶性維生素在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中較少添加，常在特殊分化和功能維持的培養(yǎng)基中出現(xiàn)。例如維生素A，可以調(diào)節(jié)細(xì)胞生長、分化和基因表達(dá)，在干細(xì)胞培養(yǎng)和上皮細(xì)胞分化中十分重要。

無機(jī)鹽的添加濃度相對較高，主要提供Na?、K?、Ca2?、Mg2?、Cl?、HCO??等離子。Na+、K+和Cl-是維持培養(yǎng)基滲透壓的主要離子，同時K+和Na+分別作為細(xì)胞內(nèi)、外的陽離子，是產(chǎn)生和傳導(dǎo)電信號的基礎(chǔ)。HCO₃-與CO₂氣體二者配合使用，作為培養(yǎng)基的緩沖系統(tǒng)，對維持培養(yǎng)基的pH起到關(guān)鍵作用。

微量元素在培養(yǎng)基中的添加濃度非常低，但其重要性卻不容忽視，許多微量金屬元素在調(diào)節(jié)代謝途徑和某些酶以及信號分子的活性中起著關(guān)鍵作用。

脂質(zhì)是膜結(jié)構(gòu)的重要組成部分，也是能量的來源，并且還是細(xì)胞信號、轉(zhuǎn)運(yùn)和生物合成的重要組成成分。基礎(chǔ)培養(yǎng)基配方通常不含脂類，但與血清配合使用，而血清中含有脂類，如脂肪酸、磷脂、卵磷脂和膽固醇。磷脂不但是細(xì)胞膜的主要構(gòu)成組件，在調(diào)節(jié)生長的信號傳導(dǎo)途徑中也起到非常重要的作用。在細(xì)胞外，磷脂對很多細(xì)胞系的生長起促進(jìn)作用。

pH的維持對細(xì)胞培養(yǎng)十分重要，而酚紅作為一種酸堿指示劑，其在酸性條件下呈黃色(< 6.8)，中性時，呈桃紅色/橙紅色，在堿性條件下呈紫紅色/粉紫色(> 8.2)，可以很直觀的對pH進(jìn)行判斷，因此許多培養(yǎng)基配方都將其包括在內(nèi)。

島津特色培養(yǎng)基