什么是牛血清？

在细胞培养中，选择正确的血清对于实验的成功至关重要。牛血清来自家牛血液的液体部分，提供细胞在体外生存、生长和茁壮成长所必需的营养素、生长因子和蛋白质。它是细胞培养基中的重要组成部分，富含激素、脂质和生长因子。牛血清是肉类工业的副产品，是在屠宰牛时收集的。用于制造这种血清的血液可以来自牛生命的各个阶段，从而产生不同类型的牛血清：

• 胎牛血清（FBS): 源自未出生的牛胎儿。
• 新生小牛血清：来源于20天以下的小牛。
• 小牛精华：从年龄在20天至12个月之间的小牛身上采集。
• 成年牛血清：取自 12 个月以上的牛

不同类型的牛血清有什么区别？

并非所有牛血清都一样。牛血清的类型会影响其成分，特别是生长因子、蛋白质和抗体的水平，这会影响其对不同细胞培养应用的适用性。以下是细分： 

为什么FBS是使用最广泛的血清？ 

FBS 是细胞培养中最受欢迎的血清，因为它含有高生长因子和低抗体水平，因此适用于多种细胞类型。FBS 是从牛胎儿血液中提取的，只有当一部分被屠宰用于肉食的母牛意外发现怀孕时，才会获得这种血清。胎儿是肉类工业的副产品，它们的血液被收集起来生产血清，全世界有超过 200 万头牛胎儿被用于生产大约 800,000万升FBS.

它的成分受孕妇饮食和环境的影响，包括生长因子、激素、蛋白质和矿物质等对细胞生长、增殖、粘附和分化至关重要的重要成分。

然而，随着对 FBS 的需求不断增加，而其供应量却越来越有限，FBS 的成本多年来稳步上升。这种稀缺性促使研究人员和行业探索替代品，包括其他类型的牛血清。尽管做出了这些努力，但重要的是要认识到并非所有牛血清类型都适合每种细胞系。因此，在特定细胞系上严格测试替代血清以评估其对生长和表型的影响至关重要。例如， 根据一项研究， （图1）证明，在培养头颈部细胞系时，新生牛血清可能不能有效替代FBS。

图 1：新生小牛血清未能为头颈部细胞系的生长提供有利条件。 72 小时后在新生牛血清 (NBCS) 和小牛血清 (CS) 中培养的细胞增殖情况以 FBS 中细胞的相对增殖率 (1.0 倍) 表示。数据表示三份重复的平均值 (平均值 ± SD)。*：与在 FBS 中培养的细胞相比，p<0.001。NBCS-G：Gibco NBCS；NBCS-H：HyClone NBCS。 

来源：Fang CY 等，doi： 10.1371 / journal.pone.0178960 

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鉴于这些挑战，了解不同牛血清类型的细微差别及其具体应用对于成功进行细胞培养至关重要。FBS 因其丰富的成分和无与伦比的多功能性而仍然是黄金标准，使其成为多种细胞类型的首选。然而，随着细胞培养领域的不断发展，仔细考虑和测试替代血清将是必不可少的，以确保与特定细胞系的兼容性并保持成功实验结果所需的高标准。 

FBS 是如何产生的？ 

FBS 的生产涉及几个严格控制的步骤：

图 2：FBS 的生产过程. 

信用： https://serumproducts.eu/what-is-serum/ 

1. 采集： FBS 通常从屠宰的怀孕母牛的胎儿中获得，而这些母牛通常事先并不知道其是否怀孕。 

2. 灭菌和采血： 对胎儿进行消毒，并在无菌环境中采集血液。 

3. 凝结： 血液被储存在无菌包装中并冷藏以促进凝固，从而产生高纯度血清。 

4. 离心： 通过离心分离清澈的黄色血清，去除细胞成分和凝血因子。 

5. 存储： 将血清冷冻直至进一步处理。 

6. 过滤： 血清被汇集并通过 0.1 μm 三重过滤链过滤，并可能经过伽马射线照射进行灭菌。 

7. 包装和标签： 血清经过无菌包装、贴标签和冷冻以供实验室使用。 

这些步骤确保了血清的质量并减少了细胞生长所必需的生物活性成分的降解。

那么，FBS 和 FCS 相同吗？

“胎牛血清”（FCS）这个术语用词不当，不应与“胎牛血清”（FBS）互换使用。胎儿是指仍在子宫内的未出生动物，而小牛是指已经出生的幼牛。因此，“胎牛”是一个不正确的术语。正确的术语是胎牛血清（FBS），指的是从牛胎儿血液中提取的血清。

FBS 和 FCS 之间的混淆可能源于这些术语的历史用法或对牛发育阶段的误解。然而，使用正确的术语至关重要，特别是在科学研究中，精确度和准确度至关重要。

一些 FBS 来源的质量是否比其他的更好？ 

认为来自特定地理区域的 FBS 更优质是一种常见的误解。事实上，FBS 的来源本身并不决定其在细胞培养中的质量或有效性。FBS 的性能更多地受其与特定细胞系的兼容性的影响，而不是其来源地。 

FBS 的采集遍布全球，主要生产中心位于美国、澳大利亚、新西兰、南美洲和欧洲部分地区等国家。虽然这些地区的牛养殖方式、环境条件和农业法规可能有所不同，但这些因素并不一定会导致 FBS 质量的可测量差异。一个地区内血清成分的差异通常与地区之间的差异一样显著。

真正重要的是特定批次的 FBS 对研究中使用的特定细胞系的生长和活力的支持效果如何。不同的细胞系有独特的要求，对 FBS 中存在的各种生长因子、蛋白质和其他成分的反应可能不同。对一个细胞系表现出色的批次可能对另一个细胞系不那么有效，即使两个批次都来自同一地区。

这种多变性要求研究人员进行严格的批次测试。在投入大量 FBS 之前，标准做法是测试几个批次以确定哪个批次为预期的细胞培养工作提供最佳支持。此过程涉及评估细胞生长率、活力、形态和特定细胞功能等因素。通过仔细选择最兼容的批次，研究人员可以优化其细胞培养结果，确保实验的可重复性和一致性。

为何 FBS 的定价会像股票市场一样波动？

近年来，全球胎牛血清 (FBS) 市场经历了大幅波动，与股票市场的波动如出一辙。从养牛方式的改变到道德和监管方面的担忧，一系列因素共同导致了供应紧张和价格上涨。

FBS 的全球供应和需求

一个主要因素是肉类和小牛价格的上涨，这导致了养牛实践的变化。改良的养牛技术提高了养牛效率，导致送去屠宰的怀孕母牛数量减少。这些进步直接减少了 FBS 的供应。由于对从胎儿血清中提取的伦理和监管问题以及许多国家动物福利标准的收紧，FBS 的可用性受到进一步限制。

为了解决这些供应问题，FBS 的收集范围多年来一直扩大到新的地区，包括南美洲、澳大利亚和欧洲部分地区的国家。最初，这种扩张有助于稳定全球供应，但从新地区采购 FBS 的选择现在已经基本用尽。因此，世界正面临 FBS 供应减少的问题，可用的来源越来越少，无法满足日益增长的需求。

尽管供应量减少，但随着干细胞研究、细胞治疗和疫苗开发等前沿研究领域的快速发展，对 FBS 的需求仍在不断增加。这些领域严重依赖 FBS 作为细胞培养的关键成分。随着这些领域的研究不断扩大，对高质量 FBS 的需求激增，进一步加剧了全球供应的压力。

供需差距的不断扩大导致 FBS 市场供需严重失衡。FBS 的价格一直在稳步上涨，使其成为全球研究人员和实验室的昂贵资源。FBS 的稀缺性也引发了人们对其在研究中的可持续性的担忧，促使科学界许多人探索无血清培养基或合成血清替代品等替代品。

随着全球 FBS 市场继续应对这些供需压力，很明显，科学界必须适应这些变化，采用更高效、更符合道德的细胞培养方法。在 FBS 供应受限的情况下，这对于确保生物医学研究的持续进步至关重要。

案例

Fang CY、Wu CC、Fang CL、Chen WY、Chen CL。六种头颈部细胞系中 FBS 和 FBS 替代品的长期生长比较研究。PLoS One。2017 年 7 月 12 日；6(0178960):e10.1371。doi：0178960/journal.pone.XNUMX。

Lee DY、Lee SY、Yun SH、Jeong JW、Kim JH、Kim HW、Choi JS、Kim GD、Joo ST、Choi I、Hur SJ。胎牛血清和培养肉发展的最新研究回顾。食品科学与动物资源。2022 年 42 月；5(775):799-10.5851。doi：2022/kosfa.46.e2022。1 年 XNUMX 月 XNUMX 日电子版。

欧洲血清产品协会