纵观整个现代生物技术的发展历史，体外动物细胞培养可以说是支撑现代医学的核心技术。从最初的细胞仅能在体外存活几个小时，到可以连续增殖以供基础医学研究，自至今天成为“细胞工厂”为人类生产重组药物，再到未来也许可以被充分调控分化以细胞本身作为药物，可以说整个细胞oxoid培养基技术的进步则代表了生物医学的发展方向。

由动物体内的组织液和血液等为组织细胞的生长提供了充分的营养，因此体外细胞培养过程中营养液的合理提供，将是细胞oxoid培养基能否成功的一步关键因素。

接下来,海智科技将结合生物医学的发展阶段，简要阐述动物细胞oxoid培养基的研发历程。

▼1882-1907：破晓

1882年，Sydney Ringer开发出一种盐溶液，可以让离体的青蛙心脏保持跳动，这也就是Ringer平衡盐溶液（Ringer’s solution）。这被认作是一次实现动物组织的体外培养。

Ringer成功实现组织的体外培养后，研究者开始聚焦细胞的体外培养。然而，细胞通常很难存活并且几乎没有分裂的迹象。直到1907年，Ross G. Harrison利用青蛙淋巴囊分离的淋巴液培养青蛙神经纤维，发现其在数周时间内持续生长。该实验被认为是动物细胞体外培养的开端。

1907-：天然培养基

Alexis Carrel是一名法国外科医生和生物学家、生物学家，因为对血管结构的研究和血管/器官移植的研究获得1912年诺贝尔生理学或医学奖。

Alexis Carrel对组织培养的贡献巨大，他发明了一种直到今天仍在广泛使用的细胞培养瓶的原型瓶，并建立了一整套的无菌操作技术。

Alexis Carrel， 1873-1944 

受Harrison成功培养神经纤维的影响，Carrel在1909年派下属Montrose T. Burrows到Harrison处（耶鲁大学）学习。在耶鲁大学，Burrows发现淋巴液不适合培养恒温动物的细胞，于是改用血浆代替。

从此，血浆成为细胞培养的主流培养基。Burrows成功的培养了鸡胚细胞和动物细胞。1912年，Carrel证明通过周期性更换培养基可以实现鸡胚胎结缔组织的长期培养（长达几个月），1913年，Carrel发现通过添加胚胎提取物可以刺激鸡胚心脏成纤维细胞的增殖并大幅延长存活时间。同时，由于淋巴液、血浆、胚胎提取物的成分未知，研究者开始研究哪种成分影响了细胞的存活和增殖。

1911-：合成培养基的努力

1911年，Margaret R. Lewis和Warren H. Lewis夫妇证明：在Locke平衡盐溶液加入额外的氨基酸、肉汤、葡萄糖后改良而来的Locke–Lewis solution，可以更有效的促进鸡胚细胞的生长。

他们指出，葡萄糖的作用非常重要，如果浓度不足，细胞就会在几天内萎缩和死亡。同时有研究人员证实了氨基酸和谷胱甘肽在鸡胚成纤维细胞培养中的作用，假说认为谷胱甘肽维持了氧化还原环境。

Joilannes P. M.Vogelaar和Eleanor Erlichman发现了胰岛素、甲状腺素的重要作用，通过加入这两种激素以及葡萄糖、血浆、蛋白胨等到Ringer平衡盐溶液中，可以培养人成纤维细胞3个月以上。再如Baker培养基包含微生物A、维生素C、维生素B1、维生素B2、谷胱甘肽和血浆等。所有这些研究都使用了天然成分。

1940-：细胞系的诞生

1940年，Wilton R. Earle等人成功得到了鼠成纤维细胞（L cells）；1951年，George O. Gey和同事成功从宫颈癌患者分离得到了分裂的人细胞系（Hela cells）。

有了这些细胞系，就不再需要每次试验都进行细胞的分离，而使用同样的细胞系进行试验。这也为衡量不同培养基组分对细胞的微小影响并进行定量分析带来了可能。从此刻开始，培养基的研究取得了快速的进展。

▲海瑞塔·拉克斯 Hela细胞系来源

1946-：基础培养基和无蛋白培养基

Fischer将血浆中低分子组分分离出来，发现去除低分子的血浆不能很好的维持细胞生长，随后Fischer发现氨基酸是低分子组分中维持细胞生长的成分。

1955年，Harry Eagle采用Fischer的方法，确认低分子组分中13种氨基酸和8种维生素是成分。在此基础上，Eagle发明了minimum essential medium (MEM)培养基，包含葡萄糖、6种无机盐、13种氨基酸、8种维生素和透析血浆。此培养基正式揭开了细胞培养基的研究序幕，直至今日仍然广泛应用于相关领域。

在Eagle的基础上，Renato Dulbecco、Marguerite Vogt、Clifford P. Stanners、Norman N. Iscove及Fritz Melchers等针对不同细胞系、不同培养目的对MEM培养基进行了优化。Dulbecco进一步优化的dulbecco's modified eagle medium（DMEM）成为目前基础研究中应用最为广泛的培养基，是所有生物制药工程细胞用培养基的研究基石。这位意大利后裔的美国人基于在肿瘤病毒上的出色研究获得了1975年的诺贝尔医学或生理学奖。

在随后的1957年中，美国科罗拉多大学Dr. Theodore T. Puck从一成年雌性仓鼠卵巢分离获得一株上皮贴壁型细胞，这就是此后成为生物制药上广泛使用的CHO细胞。

毫不夸张地讲，没有Eagle、Dulbecco和Theodore T. Puck三人在1950年代的共同研究成功，今天接近1000亿美金的抗体药物产业化只能是纸上谈兵。

▲In 1973 ，Columbia University wawarded Louisa Gross Horwitz Prize to Harry Eagle\Renato Dulbecco\Theodore Puck   

1970-：无血清培养基的开发

1976年，三篇关键的研究文献报道加速了无血清培养基的研究：

Ham研究团队发现了亚硒酸盐的必要性

Larry J. Guilbert和Iscove发现除了亚硒酸盐，转铁蛋白和白蛋白是很好的血清替代物

Izumi Hayashi和Gordon H. Sato发现几种激素和生长因子的组合是很好的血清替代物

在这几项研究的推动下，以亚硒酸盐、转铁蛋白、白蛋白、激素、生长因子替代血清，多种无血清培养基被开发出来。

在无血清培养开发的同时，研究者也将几种必要组分直接组合成血清替代物，如胰岛素、转铁蛋白、亚硒酸盐组合成ITS。

Hiroki Murakami等人发现乙醇胺对于杂交瘤细胞培养是必要的，因此与ITS组合成ITES。针对不同细胞，研究者开发出对应的血清替代物。如B-27添加物用于神经细胞培养的血清替代物。

1978-：细胞oxoid培养基培养基的工业化应用

1982年，一个基因工程药物胰岛素获批上市，开启了重组蛋白药物的时代。EPO、干扰素β、单克隆抗体等由于具有糖基化修饰，只能采用动物细胞来表达。NS0、CHO细胞成为工业界生产蛋白和抗体药物的主流。

跨国药企的培养基通常根据产品进行优化，得到特定的培养基。国内由于市场小，研发投入小，通常采用商业化的目录培养基，个别企业如天广实、复宏汉霖、药明康德等进行培养基的自主研发。

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▲Gibco的前世今生

2015年CD FortiCHO培养基新升级为Dynamis培养基，保持CD FortiCHO培养基营养高度富集的特点，且使用方便性及稳定性进一步提升。适用于CHO-K1，GS CHO, CHO S等生长旺盛细胞培养。