什么是血清，血清分类
细胞培养过程中，完全培养基对细胞生长状态起到关键作用，决定实验成功与否。血清是完全培养基中的关键成分之一，除为细胞生长提供基本营养物质、结合蛋白、一些参与解毒代谢的微量元素和可起到中和保护的酶类之外，还可以保护细胞免受机械损伤，被认为是细胞增殖过程中最重要的试剂。细胞培养技术中，动物血清的应用十分广泛，特别是牛来源血清。而牛源血清又分为胎牛血清、新生牛血清和小牛血清，区别方式主要由于牛龄和采血方式不同。其中胎牛血清因其抗体水平含量低对后续实验结果影响小、生长因子含量水平高利于细胞增殖而应用最广，一般按5-20 %的比例加入基础培养基。
根据牛出生时间和血清采制分离方法，血清一般分为胎牛血清、新生牛血清和小牛血清。
要准确区分胎牛血清（FBS）、新生牛血清（NBS）和小牛血清（CS），需结合产品标识、来源信息、理化性质及专业检测方法。以下是具体鉴别步骤：
一、直接辨识方法
1.产品名称与标签
(1) 胎牛血清（FBS）：明确标注"Fetal Bovine Serum"，且会注明采集方式（如心脏穿刺）和胎儿周龄（通常≤9个月胎龄）。
(2) 新生牛血清（NBS）：标注"Newborn Calf Serum"，来源为出生后12-24小时内的未哺乳新生牛。
(3) 小牛血清（CS）：标注"Calf Serum"，来源为出生后3个月至1岁的小牛。
2.供应商提供的文件
(1) 要求供应商提供《动物检疫证明》、《血清来源声明》及《质量检测报告》（COA）。
(2) 胎牛血清的COA中应包含低IgG（<10 μg/mL）、高生长因子（如TGF-β、IGF-1）等数据。
二、理化性质差异
1.颜色与透明度
(1) FBS：浅黄色、清澈（因血红蛋白含量低，通常≤20 mg/dL）。
(2) NBS/CS：颜色较深（血红蛋白可能达50-100 mg/dL），可能存在轻微浑浊。
2.成分分析IgG含量：
(1) FBS：IgG极低（胎儿未接触外界抗原）。
(2) NBS：IgG较低（出生后未哺乳）。
(3) CS：IgG显著升高（因哺乳或接触环境）。
(4) 激素水平：FBS的雌激素、孕酮水平远低于NBS/CS（可通过ELISA检测）。
三、功能验证实验
1.细胞培养测试
(1) FBS通常支持更高的细胞生长速率（因营养更丰富）。
(2) NBS/CS可能导致细胞贴壁性差异（如成纤维细胞延展较慢）。
(3) 使用标准细胞系（如HEK293、Vero）进行增殖实验：
2.克隆形成率
(1) 胎牛血清因含更多生长因子，在低密度接种时（如1细胞/孔）克隆形成率显著高于其他血清。
四、供应商与价格参考
1.价格区间
(1) FBS：500-2000元/50ml（进口品牌如Gibco、HyClone）。(2) NBS/CS：100-500元/50ml（国产或中低端进口品牌）。注：价格过低（如<300元/50ml的"FBS"）极可能是假冒或混合血清。
2.可靠供应商
(1) 国际认证品牌：Gibco（Thermo Fisher）、Sigma-Aldrich、Corning。
(2) 国产合规品牌：部分通过ISO 9001/13485认证的企业（需核查其FBS来源证明）。
五、风险规避建议
1.避免采购模糊描述产品
(1) 警惕仅标注“牛血清”而无具体类型说明的产品。
(2) 拒绝无法提供完整溯源文件（如屠宰场编号、采集日期）的供应商。
2.第三方检测
(1) 电泳分析（检测蛋白组分差异）。
(2) 病毒/支原体筛查（确保无污染）。
(3) 送检至专业机构（如SGS、华测检测）进行。
因此，通过标签核查+文件验证+功能实验+第三方检测四步法，可最大限度避免血清类型混淆。若实验对血清性能敏感（如干细胞培养），建议优先选择国际品牌胎牛血清并留存批次检测报告。
什么是胎牛血清？
胎牛血清（FetalBovine Serum,FBS）一般为八月龄胎牛心脏穿刺取血再经热灭活、透析、过滤除菌后制成，是一种外观浅黄色、无溶血、无异物略粘稠液体。胎牛血清中含有丰富的细胞生长必须的营养成份，常被用于增殖细胞，也用于细胞系和原代培养。
在生物医学研究中，原代细胞培养是一种极具价值的实验手段，尤其在组织工程、药物筛选、疾病模型构建等领域发挥着不可替代的作用。然而，原代细胞的培养难度远高于常规细胞系。
原代细胞培养特点
原代细胞是指直接从组织中分离得到的细胞，它们通常具有一定的分化状态，分裂能力有限或已停止，难以进行长期传代培养。原代细胞保留了体内细胞的代谢特征，生物学特性更贴近真实生理状态。相比常规细胞系，原代细胞培养面临多重挑战：分裂能力有限：很多原代细胞在体外增殖速度慢，传代次数有限。对环境高度敏感：刚脱离体内环境，尚未适应体外培养条件。对营养要求高：对培养基、血清及添加物成分依赖性强。纯度控制困难：往往混有不同类型细胞，纯化难度大。因此，要想获得理想的原代细胞状态，必须从培养体系的每一个环节精细设计。而胎牛血清（FetalBovine Serum,FBS），就是这其中的关键一环。
为什么一定是“胎牛血清”？
来源优势：胚胎发育期的“黄金状态”低免疫球蛋白（Ig）和补体水平：胎牛在子宫内处于免疫系统发育早期，血液中抗体和补体含量极低。这最大程度减少了与培养细胞发生免疫反应的风险，避免细胞被溶解或生长受抑制。这是其优于新生牛、成年牛血清的最关键一点。富含生长促进因子：胚胎处于高速生长和器官发育阶段，其血液中含有极高浓度的生长因子（如IGF、FGF、EGF、PDGF等），这些是刺激绝大多数细胞分裂、增殖和功能维持所必需的。营养物质浓度高：胚胎作为生命的“建设期”，血液中富含氨基酸、维生素、脂质、激素和微量元素等营养物质，为细胞代谢提供了全面支持。功能优势：无可比拟的生物活性强大的促增殖能力：因其高浓度的生长因子，FBS在支持细胞，特别是难养细胞、原代细胞、干细胞的贴壁、铺展和快速增殖方面，效果最为显著。卓越的克隆形成支持：在低密度接种时（如单克隆筛选），FBS能提供单个细胞存活和分裂所需的全部营养和附着因子，克隆形成效率（CEF）最高。良好的细胞保护功能：血清中的蛋白（如白蛋白、转铁蛋白）可以结合毒性物质（如重金属离子、脂质过氧化物），缓冲pH变化，提供剪切力保护，提高细胞在体外培养压力下的存活率。应用优势：广泛的普适性与可靠性“金标准”试剂：数十年来，绝大多数已建立的细胞系、实验Protocol（如病毒生产、转染、干细胞培养）都是以FBS为基础开发的。使用FBS保证了最高的实验可重复性和一致性。适用于最广泛的细胞类型：从常规的HEK293、CHO，到娇嫩的原代神经元、心肌细胞，再到维持多能性的胚胎干细胞，FBS通常是首选的、默认的、成功率最高的选择。行业监管与标准化：优质FBS的生产和质控有严格的行业标准（如内毒素<10EU/mL，支原体阴性，病毒灭活），为生物制药、疫苗生产、细胞治疗等监管严格的领域提供了必需的合规性。
与其他血清/替代品的直观对比
为何“独宠”仍在继续？
不可替代的复杂性：FBS是一个包含超过1000种成分的“黑箱”，其协同作用是目前任何合成配方都无法完全模拟的。风险与收益的平衡：对于大多数研究而言，使用已知效果最佳的FBS，远比投入大量时间和成本去优化无血清培养基的风险更低、效率更高。性能标杆：在促生长、促克隆形成和支持细胞功能方面，高品质FBS仍然是性能的黄金标杆。
适用细胞
特制血清
碳吸附胎牛血清
原料：优质胎牛血清 优势：使用活性碳和右旋糖苷有效去除胎牛血清中的激素类物质和生长因子，减少血清中的类固醇类化合物。 应用：受体研究和雌激素相关的细胞研究实验，如细胞体外培养验证激素的作用、类固醇受体连接、细胞受体类固醇调节、各种组织激素分泌和甲状腺激素功能等相关研究。 |
透析型胎牛血清
优势：采用半透膜超滤去除胎牛血清中分子量小10000Da的成分，如葡萄糖、盐类、非蛋白结合分子，还有血清中的一些激素、细胞因子、氨基酸、核苷酸及其它内源分子等。 应用：小分子浓度的特殊研究，如糖代谢，放射性标记研究，PDTC介导的凋亡研究，细胞对锌摄取的动力学研究，细胞对羟基自由基和过氧自由基的抗氧化能力的研究，鸟氨酸脱羧酶（ODC）活力的研究，全细胞电压钳对hERG 通道蛋白依赖性的影响研究，平滑肌的收缩和去极化研究，嘌呤代谢情况的研究，驱动蛋白5B 及丙酮酸激酶M2 失活研究，KRAS 信号通路的突变研究，PAH 代谢情况研究等小分子易干扰的实验等 |
超低IgG胎牛血清
原料：优质胎牛血清 优势：通过先进亲和层析工艺，有效去除胎牛血清中的γ 球蛋白，降低血清的IgG 含量（可低至5µg/mL），同时保留了血清原有的生物活性。 应用：杂交瘤细胞的培养，另外超低IgG 胎牛血清有利于单克隆抗体的纯化，因此也用于研究抗体和病毒反应、细胞表面抗原表位等。 |
胎牛血清买回去如何保存？
胎牛血清常规储存在-20℃即可，但如果想长时间储存可以保存在-80℃，尽量不要多次冻融。如果确定要溶解多次，最好按照每次用量先提前分装，分装后再一起冻存，用时按需解冻即可，或者直接采购小规格50 mL，使用方便快捷。
胎牛血清使用时候如何解冻？
解冻时候推荐从低温中取出后，放置于2-8℃冰箱中解冻（可过夜），使其部分溶解，然后在室温条件下使其全部融解，溶解过程中须不时的摇动瓶身，混合里面的液体。建议采取此种方式解冻，可有效降低沉淀的产生。不建议直接从低温拿到25-37℃环境中解冻，容易产生絮状沉淀，并且在25-37℃环境中滞留的时间越长，越容易影响血清中一些物质的活性，继而影响细胞培养状态、增殖速率等
胎牛血清解冻后出现的沉淀是什么？为什么会有沉淀？还能继续使用吗？
血清中出现的沉淀物质可能包括纤维蛋白（絮状沉淀）、脂蛋白、冷凝集素、玻连蛋白、胎球蛋白、磷酸钙与草酸钙（显微镜下小黑点沉淀）及胆固醇等。
这是最常见的沉淀物之一，体积较大，可达1-2mm，肉眼可见。纤维蛋白的形成主要是由于血清中的纤维蛋白原在解冻后凝结。纤维蛋白是形成凝血的蛋白质之一，通常以絮状沉淀的形式出现，可以通过离心的方法去除。（比如400~600 g离心5min，取血清上清液。）
这种沉淀物会使血清浑浊，并且在37℃培养时会增加。磷酸钙在显微镜下观察像小黑点，有时会被误认为是微生物污染。
草酸钙沉淀物在血清中的形成与草酸和钙离子的结合有关。草酸是一种有机酸，当它与钙离子结合时，会形成不溶于水的草酸钙沉淀物。
如果需要去除沉淀物，可以采用离心的方法。例如，将血清分装至无菌离心管内，以400-600 g离心5min，取上清液使用。不建议过滤去除沉淀物，因为这可能会阻塞过滤膜或导致营养成分流失。(1) 温度变化：血清在解冻过程中如果温度变化过大(如从-20℃直接放入37℃),容易产生沉淀物。(2) 反复冻融：反复的冻融过程会导致沉淀物的增多。(3) 热灭活：热灭活血清会显著增加沉淀物的形成。(4) 长时间储存：血清在室温或低温冰箱中放置时间过长，不稳定成分会被破坏，导致沉淀物的产生。沉淀物本身不影响血清质量，不会直接影响细胞的生长和增殖，只是沉淀如果覆盖到细胞上面形成一层膜，可能会影响细胞对于营养物质的吸收，所以如有需要，把血清加入到培养基后，离心去除沉淀即可。
胎牛血清使用前是否需要额外过滤？
血清出厂前都经过严格的无菌处理和质检，如果单从细菌这一块考虑的话，是不需要额外过滤的，如果考虑到沉淀物，可以采取400-600 g离心5min去除沉淀，必要时候可以加入培养基后，再一起过滤，尽可能减少对于营养物质的损耗。
细胞如何正确的消化？
待细胞长到密度80%左右可进行细胞消化（不要等到过密再消化，此时细胞状态可能会受影响），先用PBS润洗细胞2-3次，同时将配置好的胰酶（一般0.25%的浓度）置于37度培养箱中预热一段时间（这个对消化很有帮助），一般T25培养瓶中加入1mL胰酶消化（如有需要也可以加到1.5mL），然后将加了胰酶的培养瓶置于37度培养箱中消化，大部分细胞消化2-5分钟左右，大约90—120min左右，可取出，显微镜下观察细胞状态，细胞是否变得松动，呈现圆圆的分散状态，同时可轻拍培养瓶侧面（一定要轻柔），可让贴壁细胞更快的脱落。若细胞还未变成圆圆的状态，则继续放回培养箱消化，若细胞状态已经变成了松散的圆形了，则加入含血清的培养基终止消化，并且800rpm，离心3min收集细胞。不要等到细胞全部变圆后再终止，此时可能容易消化过度，在中间可借助轻拍侧壁加速消化。
胎牛血清使用，替换现有品牌，该如何操作？
首先血清培养加入比例一般是10%（90%培养基（如DMEM）+10%胎牛血清），部分细胞可能是5%或者15%进行调整，部分原代细胞可能使用20%的添加比例，具体情况可以具体实验去摸索调整。如果一直使用一种血清品牌，突然直接更换其他品牌，很容易出现细胞增殖变慢或者直接死亡的情况，哪怕是更换了性能更好品质更高的血清，也可能会出现这种情况，但并不代表这款血清品质不行，而是细胞适应了以前的环境和代谢，你突然打破了这种平衡，它短时间适应不了，所以必须要科学的驯化细胞去适应新的环境，因此建议梯度替换。建议复苏细胞还是用原品牌血清，传代1-2代，代细胞培养状态稳定后，新血清按照25%占比（新血清：原血清=1：3）进行第一次换液，第二次换液50%占比，第三次换液75%占比，再到100%的占比逐步替换原血清，中间实时观察细胞状态，待细胞状态稳定后再进行新的比例替换。细胞密度：保证细胞处于对数增长期，按照1:2或者1:3的传代，维持较高的细胞密度。
血清培养细胞时候，显微镜下看到的“小黑点”是什么？
镜下培养中出现“小黑点”的原因很多，可以大致按照这几点进行分析和排除：1.细菌污染：早期看到微小颗粒，后期可见移动的小黑点，并且培养液变得浑浊，变黄等，则怀疑是细菌污染；2.真菌污染：早期看到小黑点，后期可见菌丝结构，则小黑点可能是酵母或霉菌的孢子，怀疑是真菌污染；3.细胞碎片：可能出现细胞碎片，在镜下看起来像移动的“小黑点“，其实是细胞状态恶化产生的细小碎片。碎片产生原因较多，有可能是细胞消化过程中用力过猛产生了机械损伤，也有可能是细胞过密、营养不足引起的细胞凋亡，还有可能是支原体污染导致细胞状态不佳，产生的细胞碎片。4.血清沉淀：胎牛血清（FBS）中的纤维蛋白或磷酸钙等成分解冻后形成沉淀，显微镜下为均匀分布的黑色颗粒。5.培养器皿/试剂污染：培养器皿残留杂质；培养基、胰酶等试剂中含有颗粒物。6.“黑胶虫”现象：一种非微生物污染的颗粒物，可能来源于血清、水或环境中的纳米级污染物，可随细胞移动。
如果出现了“小黑点”，应该如何鉴别和解决？
高倍镜（400×)下观察黑点是否移动（细菌污染会轻微移动）。细胞碎片通常形态不规则，而血清沉淀的话，颗粒均匀。原体需通过Hoechst染色或PCR检测确认，可使用支原体清除试剂进行处理或丢弃污染细胞。排除了以上常见污染，显微镜下观察到细胞周围和培养液中有黑色胶状物质的小黑点，并且小黑点随着培养时间延长而逐渐增多，更换培养基以及洗涤细胞培养几代后仍然无效，情况无法改善，则可能是黑胶虫污染。可使用0.22μm过滤培养基或血清，或提高血清浓度至20%短暂处理，或使用黑胶虫清除剂（Cat#60725ES）。细菌污染后培养液短期（24-48小时）变浑浊；真菌污染后期可见菌丝絮状物。细菌真菌污染后应丢弃污染细胞，彻底消毒所有设备。血清沉淀在静置后可能沉底，取上清，换液后，黑点会减少。
传代后若黑点减少，可能是细胞碎片；若黑点增殖，可能是微生物污染。
血清是否需要灭活？如何灭活？
对于大多数细胞的培养而言，是不需要加热灭活的。但在免疫学研究、胚胎干细胞（ES细胞）培养、昆虫细胞和平滑肌细胞培养时推荐使用灭活血清。加热血清可以使补体去活化，但同时也会破坏热不稳定的蛋白。热灭活血清对细胞的生长只有微小的促进作用，甚至会因为灭活不当，破坏血清的品质，而抑制细胞的生长。如确实需要灭活血清，则将血清严格置于56℃环境中，加热30min进行灭活，在血清的加热和灭活过程中需要不断地进行摇晃混匀。
胎牛血清作为细胞培养体系中的核心生物原材料，其质量控制与适用性验证直接关系着实验数据的可靠性及可复现性。从血源地追溯、批量检测到储存与使用的全流程规范，每一个环节都需建立在明确的质控标准之上。
在生物医学研究日益强调数据可重复性的今天，对血清这一关键变量的重视，本质上是对科研严谨性的践行。希望本文能为相关研究者在血清的选择与评估工作中提供有价值的参考依据，助力实验体系的标准化与稳定运行。
