据英国某动物协会称,每年有超过 1 亿只活体动物被用于科学研究程序,其中大部分是老鼠、鱼类和鸟类。尽管与全球为获取食物而宰杀的大量动物(包括 500 亿只鸡和 14 亿头猪)相比,这一数字微乎其微,但减少用于研究的动物数量的动力依然强劲。除了在活体动物上进行实验外,动物源性材料 (ADM) 还用于维持体外培养的细胞。
ADM 提供细胞生长和维持以及在某些情况下进行检测所需的重要因子。广泛使用的 ADM 包括:
明胶——由动物骨骼、软骨和皮肤中的胶原蛋白部分水解而产生。所使用的明胶几乎一半是猪源明胶。明胶广泛用于食品和研究。明胶在培养皿表面提供涂层,用于细胞的 2D 培养。它还可以提供 3D 支持。
胶原蛋白 - 这是细胞外基质的主要成分,占人体所有蛋白质的 25-35%。胶原蛋白有五种类型,可以从多种来源中提取,包括用于研究的鼠尾和牛皮。胶原蛋白也可以从培养细胞中纯化,但这往往更昂贵。胶原蛋白用于 2D 培养皿的涂层,也用于生成 3D 培养的 3D 矩阵。
血清——血清是从各种动物中采集的,包括马,更常见的是牛。血清很有用,因为它含有多种激素、生长因子和其他蛋白质,这些蛋白质对于许多(但不是全部)细胞类型的培养至关重要。需要血清进行培养的细胞被称为血清依赖性细胞。常用的血清是胎牛血清(FBS),有时也称为胎牛血清(FCS)。胎牛血清是通过穿刺从屠宰场的奶牛身上提取的未出生胎儿的跳动心脏来收集的。据估计,每年从超过 2 亿个犊牛胎儿中采集血清。产品变异和病原体污染仍然是使用胎牛血清的一个危险。新西兰产的胎牛血清特别昂贵,因为该国在 20 世纪 90 年代阻止了 BSE(疯牛病)。与其他原产地的胎牛血清相比,新西兰原产的胎牛血清价值较高,这导致了包括伪造原产地认证在内的欺诈行为。
Matrigel™ - 这是通过在小鼠体内产生 Engelbreth-Holm-Swarm 肉瘤,然后处理这些肉瘤以生成富含细胞外基质成分的透明水凝胶来制造的。与研究中使用的许多动物源成分不同,Matrigel(也以 Geltrex™ 名义销售)可能被视为特别有问题,因为它不是食品生产的副产品。尽管基质胶广泛用于培养,但其批次间和批次内的差异显着,这会影响性能并使实验解释复杂化。
酶 - 细胞培养中使用的许多酶都是从动物中纯化的。例如,超氧化物歧化酶(SOD)是一组 催化超氧自由基歧化的酶,经济地从牛红细胞中生产。
石蕊阿米巴细胞裂解物 (LAL) - 从鲎采集的血液成分。当存在内毒素(细菌的有毒产物)时,鲎试剂会凝结。因此,鲎试剂提供了一种简单的检测方法来筛查受内毒素污染的产品。据估计,每年对各种药用产品进行 7000 万次内毒素检测,市场价值 10 亿美元。