技術分享丨微譜分析在細胞培養基中的應用

細胞培養基是人工模擬細胞在體內生長的營養環境，是促進細胞營養和細胞生長增殖的物質基礎。細胞培養基是生物醫藥行業發展的基石，廣泛應用于生物制藥研發和生產各個環節，對生物醫藥行業的發展起著至關重要的作用。

根據培養基的物理形態，可以將培養基分為固體培養基、液體培養基和半固體培養基。固體培養基是一類配制成固體狀態的基質，根據特性又分為固化培養基、非可逆固化培養基、天然固態培養基等。液體培養基中80%~90%的成分都是水，其中含有可溶性和不可溶的營養成分。半固體培養基是在液體培養基里面加入少量凝固劑配置成的半固體狀態的培養基。

細胞培養基的成分十分復雜，它的種類可達上百余種。按照培養基化學特性的不同，可將上百余種成分分為水、氨基酸、維生素、糖類、緩沖劑、表面活性劑、無機鹽、微量元素和其它輔助營養物質等，此外一些培養基還可能含有血清、血清替代物、pH指示劑等。 

目前為止，無血清、化學成分確定的細胞培養基正在逐漸成為研究與應用的主流。主要優勢如下

第一：增加確定性。生物實驗往往需要追根溯源，化學組分的確定能夠增加試驗的確定性，從而較受歡迎。

第二：性能一致。通過確定的配方，可以使每批產品質量得到保障，性能一致。

第三：容易進行純化和下游加工。含血清的培養基，純化工藝較為復雜。

第四：提高制品穩定性。成分的確定為培養基儲存、運輸條件、保質期限帶來便利，提高了產品的穩定性。

多方面的優勢，使得無血清、化學成分確定的培養基將成為未來主流的培養基。

微譜分析在細胞培養基中的應用：微譜針對細胞培養基具備豐富的分析經驗，對于樣品理化性質具有多種測試方法。根據培養基的鹽類及微量成分，采用X射線熒光光譜儀（XRF）、X-射線衍射儀（XRD）進行定性分析；采用離子色譜（IC）、電感耦合等離子體發射光譜儀（ICP-OES）、電感耦合等離子體質譜儀（ICP-MS）可進行定量分析，并且對于微量元素的檢出限可達1μg/kg。

培養基分析流程圖

針對樣品中種類繁多且含量較低的有機小分子成分，采用核磁共振波譜儀（NMR）、質譜（MS）、氣相色譜-質譜聯用儀（GC-MS）、液相質譜聯用儀（LC-MS）、液相三重四極桿質譜聯用儀（LC-MS/MS）、高效液相色譜（HPLC）等多種測試手段進行分析與含量的測定，液相色譜串聯質譜聯用儀（LC-MS/MS）的檢出限可達到5-50μg/kg級別。

針對樣品中可能存在的一些大分子物質，可以通過凝膠滲透色譜儀(GPC)、基質輔助飛行時間質譜儀（MALDI-TOF-MS）測試其分子量范圍，根據不同物質的特性定量。

培養基分析流程圖

近些年來，隨著培養基下游疫苗、基因治療、抗體藥物等迅速發展，中國細胞培養基市場的發展空間逐步擴大，對于復雜培養基中有效成分的分析和精確定量尤為重要。

微譜通過多種儀器測試手段，以及對培養基體系豐富的物質譜圖積累與團隊解析經驗，可分析各類培養基中的成分組成、含量比例，幫助企業研究新型產品，縮短研發周期。如您有相關業務需求，歡迎前來咨詢！