培养液的基础配方包含六大类成分:作为溶剂和胚胎发育必要元素的高纯度去离子水(占比达99%)、调节渗透压的无机盐(钠/钾/钙离子等)、分阶段供给能量的碳水化合物(如胚胎培养早期依赖的丙酮酸与乳酸)、维持细胞存活的蛋白质(常用人血清白蛋白)、防止微生物污染的抗生素(青霉素/庆大霉素等)以及促进发育的生长因子[1] [2] 。在动物胚胎培养中,需根据受精卵分裂阶段调整葡萄糖浓度,囊胚期需提升至0.5mmol/L以上以支持能量代谢[1] 。
按化学成分可分为三类:
天然培养基:采用动植物组织提取液,成分复杂且存在批间差异
合成培养基:精确量化各组分,如胚胎培养液采用梯度配比设计[1]
半合成培养基:结合天然成分与化学试剂[2]
物理状态分类包含液体培养基(直接用于细胞悬浮培养)、固体培养基(添加1.5-2.0%琼脂)及半固体培养基(琼脂含量0-1%)。功能型分类包括选择性培养基(抑制非目标菌生长)和鉴别培养基(通过显色反应区分微生物种类)[2] 。
标准化制备流程包含六个步骤:精确称量原料(误差控制在±2%以内)、60℃以下温水溶化、pH值校准(灭菌后通常降低0.2-0.3需预先补偿)、双层滤纸过滤澄清、分装至培养容器、高压蒸汽灭菌处理。商业化产品需通过澄明度检测(无可见微粒)、pH验证(±0.2公差)、渗透压检测(275-320mOsm/kg范围)及无菌试验(37℃培养48小时无污染)[2] 。
在生殖医学中,胚胎培养液需模拟输卵管液环境,囊胚期培养液中添加的氨基酸种类可达20种以上[1] 。微生物培养领域,液体培养基用于细菌扩增时菌落浓度可达10^8CFU/mL。植物组织培养液中通常添加2.0mg/L萘乙酸作为生长素来源,促生根率超过85%。部分特殊培养液需在4℃避光储存,开封后有效期缩短至48小时[2] 。