foetaal runderserum (FBS) is de vloeibare fractie van stollend bloed van foetale kalveren, met een verminderde hoeveelheid cellen, fibrine en stollingsfactoren, maar met een groot aantal voedings-en macromoleculaire factoren die essentieel zijn voor de celgroei. Runderserumalbumine is de belangrijkste component van FBS. De groeifactoren in FBS zijn essentieel voor het behoud en de groei van gekweekte cellen . FBS bevat ook een verscheidenheid van kleine molecules zoals aminozuren, suikers, lipiden, en hormonen.
FBS wordt gebruikt in een breed scala van toepassingen., Één van het primaire gebruik van FBS is in eukaryotic celcultuur, met concentrractions tot 20% of zelfs hoger, waar het vele essentiële voedingsstoffen en de groeifactoren verstrekt die celoverleving en proliferatie vergemakkelijken. Nochtans, is het belangrijk op te merken dat FBS in menselijke celculturen onderzoeksartefacten kan introduceren; menselijke cellen die met menselijke sera worden gekweekt gedragen zich anders dan die die met FBS worden gekweekt ., FBS wordt ook gebruikt in het onderzoek, de vervaardiging, en de controle van menselijke en veterinaire vaccins en van biotech drugs, en gebruikt om de spijsvertering van trypsine te stoppen of om als beschermingsmiddel in cryopreservatie te dienen . Celcultuurmedia zonder serum zijn al vele jaren in gebruik. Foetaal runderserum is misschien niet de beste aanvulling voor celcultuur. Runderserumalbumine met insuline-transferrin-natriumseleniet en/of epidermale groeifactor in kweekmedium verbetert bijvoorbeeld de kwaliteit van runderembryo ‘ s en de trophoblastinvasie in vergelijking met foetaal runderserum .
foetaal serum bevat meer groeifactoren en heeft een lager gamma-globulinegehalte (d.w.z. antilichamen) en niet-foetaal serum. Deze zijn belangrijk omdat de de groeifactoren celoverleving en proliferatie vergemakkelijken terwijl de antilichamen aan de cellen in cultuur konden binden. Bovendien bevat foetaal serum lagere niveaus van complementeiwitten (complementen) dan die van volwassenen of pasgeborenen. Deze complementen hebben de ongewenste effecten van lysingcellen in cultuur en interfereren met immunoassays.
Serum en plasma worden beide uit volbloed verkregen door middel van centrifugering om componenten, waaronder rode bloedcellen, te verwijderen. Het verschil tussen plasma en serum is dat stollingseiwitten in plasma aanwezig zijn, maar uit serum zijn verwijderd. Plasma wordt over het algemeen bereid door anticoagulantia toe te voegen aan het bloed vóór centrifugeren, maar de stollingseiwitten worden niet verwijderd. Serum wordt bereid door het bloed te laten stollen vóór centrifugeren of door extensieve/progressieve centrifugeren. Fibrinogeen en eiwitten geassocieerd met stolling zijn dus niet aanwezig in serum.,
bij de mens maken de volgende 22 eiwitten 99% van het totale eiwitgehalte van serum en plasma uit: albumine, totaal IgG, transferrine, fibrinogeen, totaal IgA, alfa-2-macroglobuline, totaal IgM, alfa-1-antitrypsine, C3-complement, haptoglobuline, alfa-1-zuur glycoproteïne, apolipoproteïne-B, apolipoproteïne-A1, lipoproteïne (a), factor H, ceruloplasmine, C4-complement, complementfactor B, pre-albumine, C9-complement, c1q-complement en C8-complement . De resterende 1% bevat honderden eiwitten., Het meest voorkomende serumeiwit, albumine, bij 50 mg/ml, bestaat uit ongeveer de helft van de totale eiwitmassa .
The International Serum Industry Association (ISIA; www.serumindustry.org), een handelsorganisatie van serumproviders, vastgestelde richtlijnen voor kwaliteitscontrole standaardisatie. Volgens deze richtsnoeren moeten de volgende tests met specifieke methoden worden uitgevoerd en moeten de testresultaten beschikbaar zijn als Analysecertificaat (Tabel 1).,h>Test
bacteriën en schimmels – steriliteit testen
mycoplasma
cytopathic agenten – virale testen
hemadsorbing agenten – virale testen
bovine virus diarree – virale testen
de pH-meting
osmolality
totaal eiwit, bepaald door de Biuret methode
endotoxin
hemoglobine
elektroforetische patroon
performance testen, zoals stamcellen cultuur
radiale immunodiffusie
immunoglobuline
gamma-glutamyl transferase (GGT)
Tabel 1., Minimale voorschriften voor de serumtest.
endotoxinen, ook lipopolysaccharide (LPS) of LIPOOLIGOSACCHARIDE (LOS) genoemd, komen van de buitenmembranen van gramnegatieve bacteriën en dragen bij tot de klinische manifestaties van een verscheidenheid aan pathogene gramnegatieve bacteriën. In vivo, veroorzaken endotoxins koorts en de ontstekingsreactie terwijl in celcultuur zij variatie in cellulaire reacties introduceren.
Endotoxinespiegels worden gemeten met de limulus amebocyt lysaat (LAL) – test., Amebocyten zijn analoog aan witte bloedcellen in gewervelde dieren en LAL wordt bereid uit het bloed van Limulus polyphemus (Amerikaanse hoefijzerkrab; figuur 1). LAL is zeer gevoelig voor endotoxinen en stolt in aanwezigheid van zelfs een minieme hoeveelheid endotoxine. De staat van instandhouding van de Amerikaanse hoefijzerkrab is beoordeeld en besproken in de populaire cultuur . Veel hoefijzerkrabben lopen gevaar en moeten daarom worden beschermd tegen verlies.
hieronder bespreken we enkele veelgebruikte speciale sera. Serumpreparaten gewijd aan specifieke onderzoeksthema ‘ s, zoals lipoproteïne deficiënt serum van Kalen Biomedical voor cholesterolonderzoek , of voor gespecialiseerde genexpressiesystemen, zoals tetracycline-gescreend foetaal runderserum , worden niet besproken.
regelmatige FBS bevat een groot aantal extracellulaire blaasjes, waarvan sommige exosomen zijn ., Wanneer het uitvoeren van exosome onderzoek met gekweekte cellen is het essentieel om FBS zonder exosomes te gebruiken. Nochtans, is het belangrijk om zich ervan bewust te zijn dat exosome-uitgeputte FBS celgroei anders dan regelmatige FBS kan beà nvloeden en steunen . Exosoom-uitgeputte FBS kan rechtstreeks bij verschillende commerciële leveranciers worden gekocht, of worden bereid door ultracentrifugatie of ultrafiltratie, hoewel de effecten van de uitputtingsprocessen en/of de commerciële bronnen mogelijk niet consistent zijn in termen van celgroei en fysiologie .,
andere componenten van FBS kunnen uitgeput zijn, afhankelijk van de experimentele vereisten. Bijvoorbeeld, galmozzi A et al uitgeput heme van FBS met ascorbinezuur .
een veel voorkomende behandeling van FBS is warmte-inactivatie, waarbij FBS gedurende 30 minuten wordt verwarmd bij 56°C in een waterbad met af en toe schudden. Het doel is om welke componenten van het complementsysteem ook aanwezig zijn in FBS , en andere potentiële Onbekende inhibitors van celgroei te inactiveren., De eerder hitte-inactivatie was ook bedoeld om mycoplasma verontreiniging te verwijderen, die niet langer een probleem aangezien alle serumproducten nu door poriegrootte klein genoeg worden gefilterd om mycoplasma te verwijderen. Men moet opmerken dat de hitte-inactivatie ongewenste gevolgen ook, zoals het verminderen van de capaciteit van gekweekte cellen kan hebben om aan oppervlakten te hechten .
verschillende leveranciers hebben er bij de gebruikers op aangedrongen FBS niet te verhitten voor de meeste celkweekbehoeften., In elk geval is het raadzaam om de noodzaak van warmte-inactivatie in een bepaalde toepassing te evalueren, aangezien verschillende cellen verschillende reacties hebben op warmte-inactivatie van FBS .
bovendien moet, net als alle andere protocollen met betrekking tot FBS, het warmte-inactivatieproces voorzichtig worden uitgevoerd, aangezien een te hoge temperatuur of langdurige verhitting de groeifactoren inactiveren en precipitaten genereren.
HY Chew et al handhaafden A431, HCC1569, MCF7, MDA-MB-231, MDA-MB-468, SCC25, SKBR3, T47D, RENCA en CT26.WT-cellijnen in media met 10% (v/v) warmte-geïnactiveerde FBS ., Freeman SA et al gebruikten warmte-geïnactiveerde FBS gedurende hun studie op macrofagen . Aikawa T et al gekweekte primaire gliacellen van muizen op met poly-D-lysine beklede kolven in DMEM die 10% warmte-geïnactiveerde FBS van MilliporeSigma (F2442) bevatten . Feldman D et al kweekte HEK293FT-cellen in DMEM aangevuld met warmte-geïnactiveerd foetaal runderserum uit Seradigma (97068-085), en a549, HCT116, HT1080, a375-cellen met warmte-geïnactiveerd foetaal runderserum uit Sigma (F4135) om optische gepoolde schermen te evalueren ., Kulkarni s et al handhaafde Hut-78 cellen met warmte-geïnactiveerd foetaal runderserum van Atlanta Biologicals .
dialyse kan alle moleculen met een molecuulgewicht van minder dan 10.000 MW uit FBS verwijderen. Dit omvat zowel polaire als apolaire molecules. Hormonen, cytokines, glucose, aminozuren en vele anderen worden verwijderd. Dialyse verwijdert ook antibiotica en andere exogene moleculen in FBS.
Gedialyseerde FBS van Thermo Fisher Scientific werd gebruikt in de cultuur van ductaal adenocarcinoom van de pancreas voor SILAC mass spec-studie en andere silac-studies , en in de cultuur van HeLa-cellen met Met analoge L-AHA pulse-chase voor de klikchemie detectie van langlevende eiwitten .,
gammastraling kan deel uitmaken van het sterilisatieproces voor FBS. FBS wordt meestal meerdere malen gefilterd door 0.1 um filters om micro-organismen te elimineren. Gammastraling kan de virussen die gewoonlijk in runderen voorkomen, inactiveren. Nochtans, zijn sommige virale species, zoals parvovirus, bestand tegen gamma-bestraling.
hoewel FBS een vrij laag IgG-gehalte heeft, kan zelfs dit niveau te hoog zijn voor bepaalde toepassingen. Het IgG-niveau kan aanzienlijk verder worden verminderd door chromatografie te vangen., FBS met lage IgG wordt gebruikt voor antilichaamproductie, recombinante eiwitsynthese en andere toepassingen.
Stamcelkweek heeft strenge eisen aan groeifactoren. Sommige van de groeifactoren huidig in FBS bevorderen stamceldifferentiatie. Verscheidene bedrijven bieden embryonale stamcel gekwalificeerde FBS bestemd aan om ongedifferentieerde stamcel te handhaven. Nochtans, is het belangrijk om specifieke partijen FBS voor hun toepasselijkheid in het handhaven pluripotency/totipotency van verschillende types van stamcellen te testen., Thermo Fisher verstrekt embryonale stamcel-gekwalificeerde FBS, zoals, bijvoorbeeld, gebruikt in e14tg2a muis es celcultuur door Yasuda s et al .
belangrijke rundveelanden zijn de belangrijkste leveranciers van FBS. De landen omvatten de VS, Australië, Nieuw-Zeeland, Canada, verschillende in Zuid-en Midden-Amerika.
de productie en verzameling van serumproducten worden gereguleerd door overheidsinstanties. FBS is gelabeld als USDA-Grade of Europese-Grade., USDA-Grade FBS kan worden ingevoerd in elk land vrij van boviene spongiforme encefalopathie en mond-en klauwzeer, terwijl Europese Grade FBS kan worden verkocht in de meeste Europese en Aziatische landen.
FBS kan het best bevroren worden bewaard, tussen -5 en -20°C, en kan worden ontdooid bij een temperatuur tussen 2 en 8°C. Het is vaak nuttig om het serum in kleinere porties, vaak tubes van 50 ml, te aliquoteren en in te vriezen om vele bevriezen-en ontdooicycli te voorkomen. Af en toe, sommige aliquots van FBS achterblijven in een vloeistof bij vriestemperaturen., Dit komt door het ontbreken van een nucleatiecentrum (fijnstof) om de kristallisatie (bevriezing) te starten. Als u de buizen gewoon met uw vinger tikt, stollen ze meestal vrijwel direct.
Het is gebruikelijk om enige neerslag te hebben na het ontdooien. De precipitaten, waarschijnlijk als gevolg van denaturatie van sommige serumeiwitten, kunnen door korte centrifugering worden geklaard, en dit heeft in het algemeen geen invloed op de kwaliteit van het serum.
veel leveranciers bieden FBS met verschillende klassen, land van herkomst en behandeling., FBS zelf is een complex mengsel en variabiliteit tussen verschillende kwaliteiten, leveranciers en partijen is te verwachten. Daarom is het van essentieel belang om een proces op te zetten voor het selecteren en evalueren van FBS. Het is een goed idee om de literatuur te onderzoeken om te bepalen hoe een bepaalde selectie van FBS eerder werd gebruikt in vergelijkbaar onderzoek, of voor dezelfde celcultuur en om veel aandacht te besteden aan potentiële lot-to-lot variatie in de FBS. Om hiermee te helpen, heeft Labome een onderzoek uitgevoerd naar het gebruik van FBS uit wetenschappelijke publicaties, die hieronder worden besproken, om onze bezoekers te helpen de meest geschikte FBS te selecteren.,
laboratoriumonderzoek literatuur voor de gebruikte materialen. Hier worden de publicaties die foetaal runderserum Geciteerd samengevat. De publicaties zijn een willekeurige subset van meer dan 10.000 publicaties. de belangrijkste leveranciers van FBS zijn Life Technologies (nu onderdeel van Thermo Fisher Scientific), Thermo Fisher Scientific Hyclone (nu onderdeel van GE LifeScience) en MilliporeSigma (Tabel 2). Thermo Fisher Scientific / Life Technologies Life Technologies is een wereldwijd biotechnologisch bedrijf gevestigd in Carlsbad, Californië., Het is opgericht in 2008 met de fusie van Invitrogen Corporation en Applied Biosystems Inc. Veel van hun producten zijn onder de merknaam Gibco. Zij verstrekken de producten van de celcultuur, zoals het medium van de celcultuur, FBS, en andere relevante reagentia. Het bedrijf fuseerde in 2014 met Thermo Fisher Scientific.
FBS van Life Technologies is gebruikt om nucleolus te bestuderen als een fase-gescheiden eiwitkwaliteitscontrole-entiteit in HEK293T-en HeLa-cellen ., Pandolfini L et al kweekten HEK293T en a549 cellen in DMEM aangevuld met 10% Gibco FBS (10270-106) en Caco-2 cellen in Eagle ‘ s Minimum Essential Medium aangevuld met 20% Gibco FBS (10270-106). HEK293T cellen worden vaak onderhouden met 10% foetaal runderserum van Thermo Fisher .
GE Healthcare Hyclone FBS wordt veel gebruikt. De Cecco M et al gebruikte het op 15% om de senescente fibroblasten LF1, IMR-90 en WI-38 in Ham ‘ s f-10 media te handhaven ., Nicetto D et al gebruikten Hyclone FBS (SH30071) om de vertering van trypsine te beëindigen en embryonale cellen te behouden . Laflamme C et al handhaafde HEK-293 cellen in DMEM high-glucose uit GE Healthcare (SH30081.01) met 10% runderkalfserum uit GE Healthcare (SH30072.03) .
Frohner IE et al behield Neuro-2a (N2a) en Cos-7 cellen uit American Type Culture Collection in DMEM met 10% FBS uit Bovogen, Frankrijk . Laflamme C et al gekweekte u2os cellen in DMEM high-glucose bevattende 10% tetracycline-vrij foetaal runderserum van Wisent (081150). Dong JX et al handhaafde primaire hippocampusculturen op Matrigel uit Corning met 5% foetaal runderserum uit Atlanta Biologicals (S11550) ., Lee A et al gekweekte muizen C2C12 myoblasten met DMEM aangevuld met 10% foetaal runderserum van VWR (89510-186). Zhao n et al gekweekte u2os-cellen uit ATCC (HTB-96) in DMEM-medium met 10% (v/v) foetaal runderserum uit Altas Biologicals . Liu X et al gekweekte murine 4T1 cellen in DMEMsupplemented met 10% foetaal runderserum van Biochrom .