BrainBits 培養(yǎng)基的基本原理與應(yīng)用
2025-06-23 363
BrainBits 培養(yǎng)基是一種專為神經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)設(shè)計的優(yōu)化培養(yǎng)基，其核心原理是通過模擬大腦內(nèi)環(huán)境的關(guān)鍵成分，提供神經(jīng)細(xì)胞生長、存活和功能維持所需的營養(yǎng)與信號支持。
一、BrainBits 培養(yǎng)基基本原理：
1.成分設(shè)計
基礎(chǔ)培養(yǎng)基：以Neurobasal 培養(yǎng)基或DMEM/F12為基礎(chǔ)，提供必需的氨基酸、糖類、無機(jī)鹽等基礎(chǔ)營養(yǎng)。
添加劑：
B27/N2補充劑：提供脂溶性維生*、激素、抗氧化劑等，替代血清并減少未知成分干擾。
神經(jīng)營養(yǎng)因子：如腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（BDNF）、膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（GDNF），促進(jìn)神經(jīng)元存活與軸突生長。
抗氧化劑：如β-巰基乙醇（β-ME），中和自由基，保護(hù)細(xì)胞免受氧化應(yīng)激損傷。
生長因子：如肝素結(jié)合型生長因子（HBGF），支持神經(jīng)干細(xì)胞增殖與分化。
2.無血清與低毒性
通過添加B27/N2替代胎牛血清（FBS），避免血清批次差異和潛在污染，同時降低免疫反應(yīng)風(fēng)險。
成分均經(jīng)過優(yōu)化，確保滲透壓、pH值與腦組織液相近。
3.功能模擬
離子平衡：調(diào)整鎂離子、鈣離子濃度，抑制谷氨*過度釋放導(dǎo)致的興奮性毒性。
能量支持：添加丙酮酸鈉、葡萄糖等底物，支持神經(jīng)元高能耗需求（如動作電位產(chǎn)生）。
細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）模擬：可選添加層粘連蛋白或多聚賴氨酸，促進(jìn)細(xì)胞貼壁與突觸形成。
二、BrainBits 培養(yǎng)基應(yīng)用場景
1.原代神經(jīng)元培養(yǎng)
海馬或皮層神經(jīng)元：用于研究神經(jīng)突生長、突觸可塑性、神經(jīng)毒性等。
特點：需添加B27補充劑等，并控制膠原酶消化時間以避免損傷細(xì)胞。
2.神經(jīng)干細(xì)胞/祖細(xì)胞培養(yǎng)
增殖階段：使用含EGF、bFGF的生長因子組合，配合N2補充劑維持未分化狀態(tài)。
分化階段：撤除生長因子，添加B27誘導(dǎo)向神經(jīng)元或膠質(zhì)細(xì)胞分化。
3.腦切片培養(yǎng)（Ex vivo）
器官oTOP培養(yǎng)：將腦切片置于BrainBits培養(yǎng)基中，模擬體內(nèi)環(huán)境，研究藥物滲透性或神經(jīng)回路活動。
關(guān)鍵參數(shù)：需持續(xù)供氧并維持恒溫。
4.疾病模型與藥物篩選
神經(jīng)退行性疾病：如阿爾茨海默病（AD）、帕金森病（PD）模型，通過添加Aβ寡聚體或MPTP誘導(dǎo)神經(jīng)元損傷。
藥物測試：評估神經(jīng)保護(hù)劑或再生療法（如干細(xì)胞移植）的效果。
