疫苗生产中的胎牛血清指南

在体外细胞培养中，胎牛血清是较常添加到真核细胞中的生长添加剂。它的使用可追溯到1960年代，如今已有五十多年，其性能优于合成和天然生长添加剂。

在胎牛血清采集过程中，血液是通过心脏穿刺在无菌条件下采集的，然后在低温下使其凝固。之后，在离心机中离心以去除特定细胞、纤维蛋白和凝血因子。FBS 受到严格监管，尤其在养牛业，并且理由充分。¹每批 FBS 均经过多个过滤工艺、保持低温并经过严格检测。所用的特定浓度 FBS 可以满足特殊代谢要求并促进细胞生长。

胎牛血清 (FBS) 在学术和工业领域有许多用途，通常用于细胞培养，进而将试验结果用于疫苗研究和生产。请继续阅读，以了解有关病毒疫苗组成、如何检测培养的细胞以及胎牛血清在疫苗中的作用的说明。

什么是疫苗？

在现代科学环境下，模式寻找和反复试错是人类进步的工具。有证据表明，中国人早在公元1000年就已使用接种。¹印度的阿育吠陀案文也指出了接种的使用，到1500年代，非洲和土耳其也已使用接种。在疫苗问世之前，大流行病和流行病²是造成智人死亡的主要原因。

简单地说，疫苗是弱化或死亡形式的致病微生物，可刺激免疫系统并产生抵御较强版本病原体的抗体。

现代开端

现代西方人能够进行免疫接种要归功于 Edward Jenner，他在1796年从一位患有牛痘的挤奶女工身上提取了脓液并让八岁的 James Phipps 感染此疾病。六周后，James 从牛痘中康复，之后 Jenner 为此男孩接种了天花，人们从未这样做过。

但是，直到1840年代牛痘接种才开始普及。

第二代

著名的 Louis Pasteur 在1880年代推出了第二代疫苗。Jenner 的突破是因为认识到从牛痘中幸存的人对天花免疫，而被认为是病菌理论之父之一的 Pasteur 则是人为地弱化疾病并制造疫苗的第一人。

1900年代

从19世纪后期开始，研究人员一直在努力开发人用和动物用疫苗，试图在较为真实的环境中生产和制造这些疫苗（无论是人类还是动物）。多年来，研究人员探索了多种实现此目标的途径，包括化学成分明确的培养基、减血清型培养基等，力求找到发挥较大功效的方法。

从事赛默飞世尔科技全球血清计划超过35年的技术事务部高级经理 Judy Pogoda-Leone 描述了在追求这一目标时研究人员是如何继续回归 FBS 的。“从生产角度来看，如果您希望从疫苗中取得较好成果，FBS 已经提供了额外营养，可以生产这种疫苗。不是说人们仍然不会继续研究合成物，但从过去30年的历史和功效来看，FBS 仍然是疫苗生产的一个明确成分。”

细胞培养

细胞培养基应该算是细胞培养技术中较为关键的因素，因此在疫苗开发中发挥了重要作用。这里也简要介绍了细胞培养的历史：

较早的生长培养基是平衡的盐溶液，它们使用了无机材料。Sydney Ringer 在1882年开发了林格氏溶液，很快就得到了人们的效仿，纷纷自己发明溶液。
直到1908年，天然培养基的使用才获得成功，使用者是 Margaret Reed （豚鼠骨髓），之后，Alexis Carrel 和 Montrose T. Burrows 也成功使用，他们使用血浆和其他有机液体作为培养基来培养哺乳动物体细胞。
1940年代细胞系（例如著名的 HeLa 细胞）的确立使得研究人员能够拥有均一的细胞群来进行实验。³这样可以精确测定不同培养基的效果。
随后几十年，研究人员在基础培养基、无蛋白培养基、血清替代物、根据细胞类型定制的无血清培养基、基础培养基改进以及其他一些科学探索方面开展了大量研究。

疫苗中是否使用了胎牛血清？

现在我们了解了疫苗的历史，那么胎牛血清有何作用？它又是如何应用到疫苗中的呢？

认识到 FBS 用作生长培养基的添加剂并且培养对于研究目的（以及细胞增殖）至关重要之后，FBS 在疫苗开发中的功效经过了一次又一次的证明。使用浓度介于 2-10% 时，FBS 能够凭借其营养、激素、生长和粘附因子高效促进体外培养细胞生长。FBS 也具有较低水平的生长抑制因子（如抗体），可用来缓冲环境变化（如 pH 值变化）。

因此，许多人用疫苗都是使用胎牛血清作为生长培养基的添加剂来制备的。

FBS 很多时候都用作生长培养基的一部分，然后研究人员再基于该培养基研究、培养和收获疫苗。FBS 本身在疫苗成品中并不存在；不过其大分子蛋白会用作营养物质，而其他生长因子则可使所需的细胞快速增殖。

安全性

全球政府机构（即 FDA、DEFRA、ANVISA 等）颁布的严格指导原则对 FBS 产品采取了高水平质量控制措施。⁴动物疾病状态由世界动物卫生组织 (OIE) 监测。

质量

赛默飞世尔科技已采取额外措施来帮助确保其 FBS 产品的完整性。例如使用指纹识别技术来确定和确认 FBS 的来源。这有助于客户确认所购买产品的来源。Judy 指出了这一点的重要性，“制造商生产疫苗或其他类型的药物时，必须确认来源，尤其是向 FDA 或全球其他监管机构提交资料时。”

FBS 计划的市场开发经理 Chris Scanlon 详细介绍了与 Oritain 合作开发的指纹识别技术。“我们与 Oritain 合作设计 FBS 指纹识别技术，目标是与 ISIA 共同将其确立为行业标准。在技术开发过程中，我们感到不得不分享此技术并将其作为标准进行开发，因为我们希望每个人都采用相同的来源确认标准。我们不仅帮助了我们的业务领域，还帮助了整个行业，为此我们非常自豪。”

最终的思考

胎牛血清在疫苗生产中的应用已超过50年，它已证明自己是一种极为有效的生长添加剂。虽然客户比较希望通过合成得到血清，但要实现该目标，目前仍有很长的路要走。Chris Scanlon 指出，“我们投入了许多金钱和时间来尝试破解其中的奥秘并找到真正的合成血清。为此，我们的细胞生物学团队已潜心研究数年。但在此之前，客户需要了解真的没有其他替代物可媲美 FBS。它被称为‘试剂的黄金蜜’，因为它是一种可以高效促进生长的研究试剂。”

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