培養基之DMEM與DMEM/F12在用途及細胞培養上的區別

在細胞培養領域，培養基的選擇對于細胞的生長、增殖和分化至關重要。DMEM（Dulbecco's Modified Eagle's Medium）和DMEM/F12是兩種常用的培養基，它們在成分、用途以及適用的細胞類型上存在一定的差異。

DMEM培養基

DMEM培養基是在經典的MEM（最小必需培養基）基礎上改良而成，由Eagle于1959年開發，后來由Dulbecco進行了改進。與MEM相比，DMEM增加了2倍的氨基酸和4倍的維生素含量，還加入了非必須氨基酸、微量鐵離子和丙酮酸鈉。這些改進使得DMEM成為支持多種哺乳動物細胞生長與繁殖的理想選擇。

根據葡萄糖含量的不同，DMEM可分為低糖型（1000 mg/L葡萄糖）和高糖型（4500 mg/L葡萄糖）。低糖型培養基更適合代謝速度較慢且依賴貼壁生長的細胞，如原代細胞和某些癌細胞。高糖型培養基則由于其提供更多的能量，更適合于生長速度快、粘附性低的細胞類型，如雜交瘤骨髓瘤細胞、克隆細胞和DNA轉染的轉化細胞。此外，還有不含葡萄糖的DMEM，這種培養基可以根據具體研究需求自行調節葡萄糖濃度，提供了更大的實驗靈活性。

DMEM因其成分的優化設計，廣泛應用于多種細胞培養領域。例如，在疫苗生產中，DMEM被用于CHO細胞表達EPO（促紅細胞生成素）和乙型肝炎疫苗的生產中。其高糖型培養基常用于生長快的單一細胞培養和病毒宿主細胞的培養，而低糖型則更適合代謝作用較慢的細胞培養。

DMEM/F12培養基

DMEM/F12培養基是通過將DMEM和Ham's F-12 Nutrient Mixture以1:1的比例混合得到的。Ham's F-12培養基由Ham于1965年開發，含有與DMEM類似的營養物質，但其配方略有不同。這種混合基質結合了兩種培養基的優點，提供了更全面的營養物質，以支持多種細胞系的生長和增殖。

DMEM/F12培養基的主要成分包括糖類、氨基酸、維生素、礦物質、脂質以及pH緩沖劑等。這些成分共同為細胞提供能量、碳源、蛋白質合成所需的氨基酸、細胞代謝所需的維生素和礦物質等。此外，DMEM/F12還含有緩沖劑（如碳酸氫鈉、HEPES），用于調節培養基的pH值，維持細胞培養的穩定性。

DMEM/F12培養基因其廣泛的適用性，常用于多種細胞系的培養，包括腫瘤細胞、原代細胞、懸浮細胞和貼壁細胞等。例如，它適用于293細胞系（一種常用的人類胚胎腎細胞系）、HeLa細胞系（一種源于人宮頸癌的細胞系）、MCF-7細胞系（一種人類乳腺癌細胞系）等多種細胞系的培養和繁殖。此外，DMEM/F12還適用于神經元和心肌細胞等特定類型的細胞培養。

兩者之間的區別與選擇

雖然DMEM和DMEM/F12在基本功能和用途上相似，都為細胞提供必要的營養和生長因子，支持細胞的生長和增殖，但它們在成分和適用的細胞類型上存在一定的差異。

· 成分差異：DMEM主要含有氨基酸、維生素、無機鹽和葡萄糖等營養成分，而DMEM/F12則結合了DMEM和Ham's F-12的優點，提供了更全面的營養物質。

· 適用細胞類型：DMEM適用于多種哺乳動物細胞的培養，特別是根據葡萄糖含量的不同，適用于不同代謝速度和生長特性的細胞。而DMEM/F12則因其全面的營養成分，更適用于多種細胞系的培養，包括一些對營養成分要求較高的細胞類型。

在選擇使用哪種培養基時，通常需要根據具體的細胞類型和實驗要求來決定。對于某些特定的細胞系或實驗條件，可能需要進一步調整培養基的配方或添加額外的生長因子和激素等。

綜上所述，DMEM和DMEM/F12在細胞培養領域都具有廣泛的應用價值，但它們在成分和適用的細胞類型上存在一定的差異。了解這些差異并根據具體的實驗需求選擇合適的培養基，對于成功培養細胞和研究細胞生物學過程十分重要。