Культивирование животных клеток; требования к среде

 

По сравнению с микроорганизмами для культивирования животных клеток требуются более сложные и дорогие среды. Обычно для предотвращения заражения в среду вводят антибиотики. В состав большинства сред входит сыворотка животных в концентрации 5—20%, которая способствует репликации клеток. Известны и другие (но далеко не все) функции, выполняемые сывороткой в среде для роста животных клеток. Сыворотка обеспечивает возможность применения данной среды для роста животных клеток различных типов, которые требуют различных питательных веществ и факторов роста. Показано, что потребность в питательных веществах может зависеть от условий культивирования; в некоторых случаях применение очень богатой и высококонцентрированной среды в какой-то степени компенсирует отсутствие точных данных о необходимости определенных компонентов. По не вполне понятным пока причинам клетки, выросшие в среде с более высоким содержанием сыворотки, часто оказываются более устойчивыми к механическим повреждениям.

Вместе с тем использование сыворотки для культивирования животных клеток не свободно от ряда проблем, важнейшей из которых является высокая стоимость сыворотки; это особенно сильно сказывается на общей стоимости крупномасштабных процессов. Так, например, если содержание сыворотки в среде составляет 10%, то затраты на сыворотку стоимостью до 300 долларов за литр составляют 80% общих материальных затрат. Сыворотка, кроме того, представляет собой главный источник заражения культуры вирусами, микоплазмой (паразитными или патогенными грамотрицательными прокариотами) и бактериями. Она может содержать ингибиторы, затрудняющие репликацию вирусов (в производстве вакцин) или биосинтез ферментов. Как и сложные природные компоненты сред для роста микроорганизмов, сыворотка представляет собой компонент непостоянного и отчасти непредсказуемого состава. Наконец, вместе с сывороткой в среду поступают пирогенные (вызывающие лихорадку) вещества, затрудняющие выделение продукта. Содержащийся в сыворотке фоновый белок альбумин также затрудняет выделение белков, синтезируемых в небольших количествах; именно по этой причине для облегчения выделения продукта (например, моноклональных антител) иногда прибегают к бессывороточным средам.