一、引言

在人多能干细胞（hPSC）的日常培养中，研究人员往往面临三重挑战：成本高、周期长、操作繁琐。传统培养体系可能需要频繁换液、传代、严格监控细胞状态，这样不但占用大量人力，还容易因操作差异导致结果不稳定。因此，寻找一种降低成本、缩短周期，同时简化操作的培养方案，成为 hPSC 研究中的重要一环。其中，选择合适的基质对实验结果与研究效率有直接影响。不同基质在细胞生长速度、产量、成本控制以及培养稳定性等方面的表现存在差异。本文将基于实验数据，解析 Biolaminin 521（LN521）在 hPSC 培养中的特点与优势，帮助研究人员更好地理解其在实际培养场景中可发挥的成本效益优势。

图1. 从早研到临床转化均适用的laminin521

二、Biolaminin521特点

1. 临床级合规与稳定：无动物源、无异种成分，批次间一致性高，确保实验标准化与可重复性；

2. 高质量干细胞培养环境：支持均一且遗传稳定的 hPSC 培养，无需手动去除分化细胞；

3. 生理相关性与有效分化：天然存在，激活细胞真实信号通路，促进均匀基因表达，提高分化效率与成熟度；

4. 灵活易用的培养体系：兼容多种培养基、周末无需换液，支持单细胞传代、无需 ROCKi、较低的密度接种至高密度汇合。

三、数据展示

1、单位面积成本分析

hPSC培养的经济可行性首先体现在单位面积的培养成本上。实验数据显示（数据图1），在单次传代过程中，LN521 的单位面积成本（基质与培养基成本合计）低于同类但为截短/片段型层粘连蛋白。较低的基质用量使得单次细胞培养的耗材支出更加可控，为长期培养项目提供了经济基础。

数据图1. LN521和其他包被基质结合培养基在单位面积下平均的单次传代hPSC培养成本汇算（包被基质（深色）和培养基（浅色斜线）的配制成本均根据市售产品定价计算。实验采用LN521涂层浓度为0.5微克/平方厘米，其他基质材料（截短型片段层粘连蛋白、EHS肿瘤提取物及玻连蛋白Vitronectin）均按制造商说明书使用。培养基用量为每平方厘米0.2毫升，并每日更换。传代次数取两个细胞系（HS181和iPSC3）的平均5-6次传代数据作为基准。）

2、细胞扩增效率

细胞产量与生长速度是评估培养体系的核心指标。在 HS181（人胚胎干细胞系）与 iPSC3（诱导多能干细胞系）的对比实验中（数据图2-4），Biolaminin全长LN521 相比于其他类型包被基质，如截短/片段型层粘连蛋白、EHS肿瘤提取物以及玻连蛋白Vitronectin，均获得了更高的细胞产量与更快的生长速度。

数据图2. LN521和其他包被基质培养HS181和IPSC3单次传代hPSC扩增倍数统计（LN521相较于其他包被基质在不同细胞系中均表现较高的扩增倍数。HS181（人胚胎干细胞）和iPSC3（诱导多能干细胞）细胞系的单次传代中增殖次数基于5-6次传代的平均值计算，接种密度为50,000个细胞/平方厘米。）

数据图3. LN521和其他包被基质培养HS181时细胞的生长速率统计（LN521相较于其他包被基质在HS181细胞系显示出更高的增殖速率。随时间的倍增累积计算为每次传代（5-6次传代）的HS181倍增（log2）的总和。）

数据图4. LN521和其他包被基质培养HS181时细胞的生长速率统计（LN521相较于其他包被基质在生长较慢的IPS C3细胞系显示出更高的增殖速率。）

这种稳定的扩增表现意味着：

• 相同时间内可获得更多细胞

• 对生长特性不同的细胞系具有较好的适应性

3、单位细胞成本

将成本与产量结合分析，单位细胞成本更能反映培养体系的经济性。由于 LN521 培养体系下 hPSC 生长更快、周期内产量更高，其单次传代的单位细胞成本远低于其他基质（数据图5）。

数据图5. 不同包被基质结合培养基在单次传代的单位细胞hPSC的培养成本汇算（LN521相较于其他包被基质的单次传代周期中基质（深色）和培养基（浅色斜线）单位细胞的成本较低。）

值得注意的是：

• 结合细胞产量速率分析，基质与培养基的成本分配更均衡

• 使用全长LN521无需通过过度增加培养基用量来增加产量

• 接种密度为50,000细胞/cm²，无需特殊调整即可达到良好效果

以上hPSC培养良好表现，主要得益于全长的Biolaminin521（LN521）为hPSC天然环境存在的细胞外基质，在生物相关性较高的环境中，有助于细胞适应体外培养体系，获得较高细胞扩增倍数，获得较高的总细胞产量，进而分摊培养过程中基质和培养基的总体支出。

四、总结

综合来看，LN521 培养体系在hPSC培养中表现出多方面的均衡优势：

• 经济成本控制合理

• 细胞扩增效率稳定

• 操作流程简化

• 细胞质量有保障

这些特点使LN521成为hPSC基础研究、药物筛选及临床前应用探索中细胞培养包被机制的实用选择。对于需要长期、稳定供应高质量hPSC的研究项目，LN521培养体系的兼容与可操作性有助于控制成本。实验室可以根据实际需求选择合适尺寸的培养器皿，避免因器皿过大造成的浪费。同时，稳定的培养条件减少了因实验失败导致的重复工作和资源浪费，让研究者看到全长层粘连蛋白Biolaminin521/LN521的hPSC培养体系具有省时、省力、省钱的诸多益处，期待BioLamina的全长LN521在hPSC培养领域发挥更多价值！

参考资料

Reliable and cost-effective hPSC expansion -Save time and money with the Biolaminin521 cell culture matrix（From BioLamina）

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