動(dòng)物源性材料仍然是生物學(xué)研究的重要組成部分。用更明確的非動(dòng)物替代品取代這些物質(zhì)正在取得進(jìn)展。這是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。開發(fā) FBS 和 Matrigel® 等材料替代品的目標(biāo)仍然難以實(shí)現(xiàn)。

明膠和膠原蛋白

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

血清產(chǎn)品

最常見的血清產(chǎn)品是胎牛血清。這廣泛用于培養(yǎng)細(xì)胞。胎牛血清含有多種因子的混合物，這些因子是在培養(yǎng)物中生長的許多細(xì)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(guān)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(xì)胞系的長期適應(yīng)。這種適應(yīng)可能會(huì)選擇細(xì)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(dāng)該濃度降低至幾乎順勢的量時(shí)，許多細(xì)胞仍能發(fā)揮作用。在 3R 劇本中，許多實(shí)驗(yàn)中使用的 FBS 數(shù)量當(dāng)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(shù)量大幅減少。用于檢測內(nèi)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(diǎn)介紹，包括重組級聯(lián)試劑、重組因子 C 和單核細(xì)胞激活測試。在藥物 QC 檢測中實(shí)施這些新檢測方法的一大挑戰(zhàn)是頗具影響力的美國藥典在 2020 年拒絕了這些替代品。

基質(zhì)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(chǎn)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(shí)難以來源的水凝膠，轉(zhuǎn)而采用不含動(dòng)物成分的替代品。PeptiGel®是良好選擇之一，已被越來越多的實(shí)驗(yàn)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(jìn)行功能化。大量細(xì)胞類型已在 PeptiGel 中得到驗(yàn)證。

酶

超氧化物歧化酶等酶經(jīng)濟(jì)地源自動(dòng)物源，例如牛紅細(xì)胞。重組版本往往很昂貴。專注于壓低生長因子定價(jià)的新興培養(yǎng)肉行業(yè)的活動(dòng)是否也能刺激其他重組蛋白的低成本生產(chǎn)方法的開發(fā)？