動物源性研究試劑的替代品介紹

動物源性材料仍然是生物學研究的重要組成部分。用更明確的非動物替代品取代這些物質正在取得進展。這是一項艱巨的任務。開發 FBS 和 Matrigel® 等材料替代品的目標仍然難以實現。

明膠和膠原蛋白

這些來自多種動物組織。明膠最常見來自豬。這兩種材料形成水凝膠，提供細胞外基質以支持細胞的 2D 和 3D 生長。

血清產品

最常見的血清產品是胎牛血清。這廣泛用于培養細胞。胎牛血清含有多種因子的混合物，這些因子是在培養物中生長的許多細胞類型的活力所必需的。在確切知道哪些成分重要之前，胎牛血清對于某些研究仍然至關重要。有一些胎牛血清替代品可供選擇。然而，這些總是需要細胞系的長期適應。這種適應可能會選擇細胞中的染色體異常，從而從根本上改變其特征。 FBS 通常以 10% 的濃度使用。然而，當該濃度降低至幾乎順勢的量時，許多細胞仍能發揮作用。在 3R 劇本中，許多實驗中使用的 FBS 數量當然還有減少的余地。

鱟試劑

由鱟的血液制成，捕撈已使野生鱟數量大幅減少。用于檢測內毒素的鱟試劑衍生測定法有多種替代方法。這些已在horshoecrab.org上重點介紹，包括重組級聯試劑、重組因子 C 和單核細胞激活測試。在藥物 QC 檢測中實施這些新檢測方法的一大挑戰是頗具影響力的美國藥典在 2020 年拒絕了這些替代品。

基質膠®Matrigel®

由 Engelbreth-Holm-Swarm (EHS) 小鼠肉瘤制成的水凝膠。也作為 Geltrex® 銷售。每只攜帶腫瘤的小鼠僅產生 3 毫升用于研究的材料。研究人員越來越多地放棄這些變化多端、有時難以來源的水凝膠，轉而采用不含動物成分的替代品。PeptiGel®是良好選擇之一，已被越來越多的實驗室采用，它是一種由自組裝肽生成的全定義的水凝膠。 PeptiGel 可以通過模擬 ECM 蛋白（如纖連蛋白和膠原蛋白）生物活性的功能基序進行功能化。大量細胞類型已在 PeptiGel 中得到驗證。

酶

超氧化物歧化酶等酶經濟地源自動物源，例如牛紅細胞。重組版本往往很昂貴。專注于壓低生長因子定價的新興培養肉行業的活動是否也能刺激其他重組蛋白的低成本生產方法的開發？