Føtalt bovint serum (FBS) er flytende brøkdel av koagulerte blodet fra fosterets kalver, utarmet av celler, fibrin og koagulasjonsfaktorer, men inneholder et stort antall av kosttilskudd og macromolecular faktorer som er viktige for cellevekst. Bovine serum albumin er den viktigste komponenten av FBS. Vekstfaktorer i FBS er viktig for vedlikehold og vekst av celler dyrket i kultur . FBS inneholder også en rekke små molekyler som aminosyrer, sukker, lipider, og hormoner.
FBS brukes i et bredt spekter av applikasjoner., En av de primære bruker av FBS er i eukaryote celle kultur, med concentractions opp til 20% eller enda høyere, der hvor det gir mange viktige næringsstoffer og vekstfaktorer som legger til rette for celle overlevelse og spredning. Det er imidlertid viktig å merke seg at FBS i humane cellekulturer kan introdusere forskning gjenstander; humane celler dyrket med menneskelig sera oppføre seg forskjellig fra de som er dyrket med FBS ., FBS er også brukt i forskning, produksjon og kontroll av human-og veterinære vaksiner og biotech stoffer, og brukes for å stoppe trypsin fordøyelsen eller å tjene som en protectant i oocytter . Cellekultur media uten noen serum har vært i bruk i mange år. Føtalt bovint serum er kanskje ikke den beste supplement til cellekultur. For eksempel, bovint serum albumin med insulin-transferrin-natrium selenitt og/eller epidermal growth factor i kultur medium forbedrer storfe embryo kvalitet og trophoblast invasjonen i forhold til føtalt bovint serum .
Fosterets serum inneholder mer vekstfaktorer og har lavere gamma globulin (dvs., antistoffer) innhold og ikke-fetal serum. Disse er viktige fordi de vekstfaktorer rette celle overlevelse og spredning, mens antistoffer kunne binde seg til celler i kultur. I tillegg fosterets serum inneholder lavere nivåer av utfylle proteiner (tilbehør) enn de voksne eller nyfødte. Disse utfyller ha uønskede virkninger av lysing celler i kultur og forstyrrer immunoanalyser.
Serum og plasma er begge avledet fra helblod ved hjelp av sentrifugering for å fjerne komponenter, blant annet røde blodceller. Forskjellen mellom plasma og serum er at koagulering proteiner finnes i plasma, men har blitt fjernet fra serum. Plasma er generelt utarbeidet ved å legge til anti-coagulants til blod før sentrifugering, men clotting proteiner er ikke fjernet. Serum er forberedt ved at blod til coagulate før sentrifugering eller ved omfattende/progressive sentrifugering. Dermed fibrinogen og proteiner som er forbundet med clotting er ikke til stede i serum.,
hos mennesker, er følgende 22 proteiner består av 99% av totalt protein innhold av serum og plasma: albumin, total IgG, transferrin, fibrinogen, total IgA, alfa-2-macroglobulin, total IgM, alfa-1-antitrypsin, C3 utfylle, haptoglobulin, alfa-1-surt glykoprotein, apolipoprotein B, apolipoprotein-A1, lipoprotein (a), faktor H, ceruloplasmin, C4 supplere, utfylle faktor B, pre-albumin, C9 utfylle, C1q utfylle, og C8 utfyller . De resterende 1% inneholder hundrevis av proteiner., De mest tallrike serum protein, albumin, på 50 mg/ml, utgjør omtrent halvparten av total proteinmasse .
Den Internasjonale Serum Industry Association (ISIA; www.serumindustry.org), en bransjeorganisasjon av serum-leverandører, fastsatt retningslinjer for kvalitetskontroll standardisering. Disse retningslinjene krever følgende tester utføres ved bruk av spesifikke metoder, og testresultatene må være tilgjengelig som Certificate of Analysis (Tabell 1).,h>Test
bakterier og sopp – sterilitet testing
mycoplasma
cytopathic agenter – virus-testing
hemadsorbing agenter – virus-testing
bovine virus diaré – virus-testing
pH-måling
osmolality
total protein, bestemmes av Biuret metode
endotoksin
hemoglobin
elektroforetiske mønster
ytelsestesting, for eksempel stilk cellen kultur
radial immunodiffusion
immunglobulin
gamma-glutamyl transferase (GGT)
Tabell 1., Minimum serum test-krav.
Endotoxins, også kalt lipopolysaccharide (LPS) eller lipooligosaccharide (LOS), kommer fra de ytre slimhinner i Gram-negative bakterier, og bidrar til de kliniske manifestasjoner av en rekke patogene Gram-negative bakterier. In vivo, endotoxins indusere feber og inflammatorisk respons, mens i cellekultur de innfører variasjon i cellulære responser.
Endotoksin nivåer er målt ved limulus amebocyte lysate (LAL) test., Amebocytes er analogt til hvite blodlegemer i vertebrater og LAL er utarbeidet fra blodet av Limulus polyphemus (American horseshoe krabbe; Figur 1). LAL er svært følsom for endotoxins og koagulerer i nærvær av selv en liten mengde av endotoksin. Bevaring status av den Amerikanske horseshoe krabbe har vært vurdert og diskutert i populærkulturen . Mange av horseshoe krabber bestander er i fare, og dermed forsiktighet bør utvises for å beskytte dem fra tap.
Vi diskutere noen av brukte spesialitet sera nedenfor. Serum forberedelser dedikert til spesifikke forskningstema, slik som lipoprotein mangelfull serum fra Kalen Biomedisinsk for kolesterol forskning , eller for spesialiserte genuttrykk systemer, slik som tetracycline-avskjermet føtalt bovint serum , er ikke diskutert.
Regelmessig FBS inneholder et stort antall av ekstracellulære blemmer, noen som er exosomes ., Når du utfører exosome forskning med celler dyrket i kultur det er viktig å bruke FBS uten exosomes. Det er imidlertid viktig å være klar over at exosome-utarmet FBS kan påvirke og støtte celle vekst annerledes enn vanlig FBS . Exosome-utarmet FBS kan være enten kjøpt direkte fra flere kommersielle leverandører, eller forberedt gjennom enten ultracentrifugation eller ultrafiltration, selv om virkninger av uttømming prosesser og/eller kommersielle kilder, kan ikke være konsekvent i form av celle-vekst og fysiologi .,
Andre komponenter av FBS kan være utladet, avhengig av den eksperimentelle krav. For eksempel, Galmozzi A et al utarmet heme fra FBS med ascorbic acid .
En felles behandling av FBS er varme-inaktivering, hvor FBS er oppvarmet ved 56°C i 30 minutter i et vannbad med sporadiske risting. Formålet er å inactivate uansett komponenter av komplement-systemet, og er til stede i FBS , og andre potensielle ukjent hemmere av cellevekst., Tidligere varme-inaktivering var også ment å fjerne mycoplasma forurensning, som ikke lenger er et problem siden alle serum-produkter er nå filtrert gjennom pore størrelser liten nok til å fjerne mykoplasma. Det må bemerkes at varme-inaktivering kan ha uønskede effekter, som for eksempel å redusere muligheten av celler dyrket i kultur til å feste seg til overflater .
Flere leverandører har oppfordret brukere til ikke å varme-inactivate FBS for de fleste cellekultur behov., I hvert fall er det tilrådelig å vurdere behovet for varme inaktivering i et bestemt program, siden forskjellige cellene har forskjellige reaksjoner mot varme-inaktivering av FBS .
Videre, som alle andre protokoller med hensyn til FBS, varmen inaktivering prosessen må gjøres med forsiktighet, siden temperaturen er for høy eller lengre oppvarming vil inactivate vekstfaktorer, og generere svikter.
HY Tygge et al vedlikeholdt A431, HCC1569, MCF7, MDA-MB-231, MDA-MB-468, SCC25, SKBR3, T47D, RENCA og CT26.WT celle linjer i media med 10% (v/v) varme-inaktiverte FBS ., Freeman SA et al brukt varme-inaktiverte FBS hele i sin studie på makrofager . Aikawa T et al kultivert musen primære glial cells på poly-L-lysin–belagt kolber i DMEM som inneholder 10% varme-inaktiverte FBS fra MilliporeSigma (F2442) . Feldman D et al kultivert HEK293FT celler i DMEM supplert med varme-inaktiverte føtalt bovint serum fra Seradigm (97068-085), og A549, HCT116, HT1080, A375 celler med varme-inaktiverte føtalt bovint serum fra Sigma (F4135) for å evaluere optisk sammenslåtte skjermer ., Kulkarni S et al vedlikeholdt Hytte-78 celler med varme-inaktiverte føtalt bovint serum fra Atlanta Biologicals .
Aktivert karbon kan binde seg til lipofile molekyler og dermed har blitt brukt til å fjerne hormoner som androgyn, østradiol, progesteron, kortisol, testosteron, triiodothyronine (T3) og tyroksin (T4) fra FBS. Disse serum lipid hormoner tendens til å forstyrre immunoassay systemer og insulin analysen metoder. L Zhao et al målt tumor celle vekst i kultur-media supplert med 10% trekull-strippet serum .,
Dialyse kan fjerne alle molekyler med molekylvekt mindre enn 10 000 MW fra FBS. Dette inkluderer både polare og ikke-polare molekyler. Hormoner, cytokiner, glukose, aminosyrer, og mange andre er fjernet. Dialyse også fjerner antibiotika og andre eksogene molekyler i FBS.
Dialyzed FBS fra Thermo Fisher Scientific ble brukt i kulturen i bukspyttkjertelen duktalt adenocarcinoma for SILAC masse spec studie og andre SILAC studier , og i kulturen i HeLa celler med Møtte analog l-AHA puls-jakten for klikk-kjemi påvisning av langvarige proteiner .,
gammastråling kan være en del av prosessen med å sterilisere FBS. FBS er som regel filtrert gjennom 0.1 um filtre flere ganger for å eliminere mikroorganismer. Gammastråling kan inactivate virus som vanligvis finnes i storfe arter. Imidlertid, noen viral arter, slik som parvovirus, er motstandsdyktig mot gamma-bestråling.
selv Om FBS har en ganske lave IgG-innhold, selv dette nivået kan være for høy for noen enkelte programmer. IgG-nivå kan bli vesentlig redusert ytterligere ved å ta kromatografi., FBS med lave IgG er brukt for antistoff produksjon, rekombinant protein syntese og andre programmer.
Stilk cellen kultur har strenge krav i form av vekstfaktorer. Noen av vekstfaktorer til stede i FBS fremme stammen celledifferensiering. Flere selskaper tilbyr embryonale stamcellene kvalifisert FBS til hensikt å opprettholde udifferensierte stilk cellen. Det er imidlertid viktig å teste spesifikke massevis av FBS for deres anvendelse i å vedlikeholde pluripotency/totipotency av ulike typer stamceller., Thermo Fisher gir embryonale stamcellene-kvalifisert FBS, som, for eksempel, brukes i E14TG2a musen ES cellekultur av Yasuda S et al .
Store storfe land er de viktigste leverandørene av FBS. De landene er USA, Australia, New Zealand, Canada, flere i Sør-og Sentral-Amerika.
produksjon og innsamling av serum produkter er regulert av offentlige myndigheter. FBS er merket som USDA-Klasse, eller Europeisk Klasse., USDA-Klasse FBS kan importeres inn i noen land fri for bovin spongiform encefalopati og fot-og-munn-og karsykdommer, mens Eu-Klasse FBS kan bli solgt i de fleste Europeiske og Asiatiske land.
FBS er best lagret frosset, mellom -5 til -20°C, og kan være tint ved en temperatur på mellom 2 til 8°C. Det er ofte nyttig å alikvoter og fryse serum i mindre deler, ofte 50 ml rør, for å unngå mange fryse og tine sykluser. Noen ganger, noen alikvoter av FBS forbli i en væske ved minusgrader., Dette er på grunn av mangel på en nucleation center (svevestøv) for krystallisering (frysing) for å starte. Hvis du bare sveiper rør med fingeren, de vanligvis stivne nesten umiddelbart.
Det er vanlig å ha litt bunnfall etter tining. Den utfellinger, trolig på grunn av denaturering av noen av serumproteiner, kan bli fjernet av kort sentrifugering, og dette er vanligvis ikke påvirke kvaliteten av serum.
Mange leverandører FBS med ulike karakterer, opprinnelsesland, og behandling., FBS, i seg selv er en kompleks blanding, og variasjon mellom ulike karakterer, leverandører, og mange er å være forventet. Det er derfor viktig å etablere en prosess for utvelgelse og evaluering av FBS. Det er en god idé å undersøke litteraturen for å finne ut hvordan et bestemt utvalg av FBS ble tidligere brukt i lignende undersøkelser, eller til samme celle kultur og til å betale nær oppmerksomhet for potensielle lot-til-lot variasjon i FBS. For å hjelpe til med dette, Labome har gjennomført en undersøkelse av FBS bruk fra vitenskapelige publikasjoner, som omtales nedenfor, for å hjelpe våre besøkende velge den mest egnede FBS.,
Labome undersøkelser litteratur for materialene som er brukt. Her publikasjoner som sitert føtalt bovint serum er oppsummert. Publikasjonene er et tilfeldig utvalg av over 10 000 publikasjoner.
De store leverandørene av FBS er Liv-Teknologier (nå en del av Thermo Fisher Scientific), Thermo Fisher Scientific Hyclone (nå en del av GE LifeScience), og MilliporeSigma (Tabell 2).
Life Technologies er et globalt bioteknologi selskap med hovedkontor i Carlsbad, California., Det er dannet i 2008 med en sammenslåing av Invitrogen Corporation og Applied Biosystems Inc. Mange av deres produkter under merkenavnet Gibco. De gir cellekultur produkter, slik som celle kultur medium, FBS, og andre relevante reagenser. Selskapet fusjonerte med Thermo Fisher Scientific i 2014.
FBS fra Livet Teknologi har blitt brukt til å studere nucleolus som en fase-skilt protein kvalitetskontroll enhet i HEK293T og HeLa-celler ., Pandolfini L et al kultivert HEK293T og A549 celler i DMEM supplert med 10% Gibco FBS (10270-106) og Caco-2 celler i Eagle ‘ s Minimum Viktig Medium supplert med 20% Gibco FBS (10270-106) . HEK293T cellene er ganske ofte vedlikeholdes med 10% føtalt bovint serum fra Thermo Fisher .
GE Healthcare Hyclone FBS er mye brukt. De Stedet M et al brukt det på 15% for å opprettholde senescent fibroblaster LF1, IMR-90 og WI-38 i Ham er F-10 media ., Nicetto D et al brukt Hyclone FBS (SH30071) for å avslutte trypsin fordøyelsen og opprettholde embryonale celler . Laflamme C et al vedlikeholdt HEK-293 celler i DMEM høy glukose fra GE Healthcare (SH30081.01) inneholder 10% storfe kalv serum fra GE Healthcare (SH30072.03) .
Frohner DVS. et al vedlikeholdt Nevro-2a (N2a) og Cos-7 celler fra American Type Culture Collection i DMEM som inneholder 10% FBS fra Bovogen, Frankrike . Laflamme C et al kultivert U2OS celler i DMEM høy glukose som inneholder 10% tetracyclin-gratis føtalt bovint serum fra Wisent (081150) . Dong JX et al vedlikeholdt primære hippocampal kulturer på Matrigel fra Corning med 5% føtalt bovint serum fra Atlanta Biologicals (S11550) ., Lee A et al kultivert murin C2C12 myoblasts med DMEM supplert med 10% føtalt bovint serum fra VWR (89510-186) . Zhao N et al kultivert U2OS celler fra ATCC (HTB-96) i DMEM medium med 10% (v/v) føtalt bovint serum fra Altas Biologicals . Liu X et al dyrket murin 4T1 celler i DMEMsupplemented med 10% føtalt bovint serum fra Biochrom .