无血清培养营养供给精准化路径2026-07-07 08:56:08
细胞农业已成为全球范围内新兴且发展势头迅猛的领域,其核心技术是细胞培养。营养供给是传统细胞培养的基础,其中胎牛血清因富含激素、生长因子及各类营养物质,能模拟细胞在体内的生长环境并促进细胞增殖,是目前细胞培养体系中的核心成分。然而,FBS存在成分复杂、成本昂贵、批次间成分差异大、易引入污染物,以及动物福利等固有缺陷,阻碍了CA产品的大规模生产应用。为了解决FBS依赖所带来的技术与产业化瓶颈问题,近年来研究者逐步开发了各类血清替代物,用以满足CA生产中高效、稳定、安全以及符合无伦理争议的产品需求。目前主流的血清替代品主要包括动物源衍生物和植物源衍生物。动物源衍生物以人血小板裂解物为代表,其通过对人类血小板进行裂解制备,富含与FBS类似的生长因子和营养成分。在间充质干细胞、免疫细胞等培养中,HPL展现出优异的促增殖效果,且具有较高的生物相容性与细胞适配性。然而,这类替代物仍存在显著局限:一方面,其制备依赖血液资源,来源受限且成本高昂,难以满足大规模产业化需求;另一方面,存在传播病原微生物的潜在风险,且需严格控制批次差异,质量控制难度较大。植物源衍生物是另一类重要的血清替代选择,主要包括大豆水解物、豌豆水解物、小麦提取物等,这类替代物通过酶解或物理方法从植物原料中获取氨基酸、多肽及少量生物活性物质,其核心优势在于来源广泛、成本低廉、无动物伦理争议,且能有效规避动物源病原体污染风险。
植物源衍生物的应用同样面临挑战:植物原料易受种植环境、农药残留等因素影响,导致产物批次稳定性不足;部分植物成分,如植酸、凝集素等可能对细胞生长产生抑制作用。上述两类替代物虽然在减少FBS依赖方面取得了一定进展,但均未能同时兼顾成分明确性、批次稳定性、规模化生产可行性及高效促增殖活性等多重需求。这一困境促使细胞培养营养供给理念向精准化方向升级——即不再依赖复杂的天然提取物,而是根据不同细胞类型的代谢特征与生长需求,系统解析并定制核心营养成分,实现培养体系的效率最大化、成分明确化及安全标准化。
出自《微生物衍生物在细胞精准营养中的调控作用研究进展》作者李康倩,叶青华,吴清平。
上一篇: 外泌体工程化转化挑战与前景
下一篇: 微生物衍生物制备工艺系统分析