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胎牛血清是實驗室常用的天然培養基，但不能直接使用。無論是存儲還是使用，都比較復雜。血清的常規處理是熱鈍化，即置于56°水浴中30分鐘；其目的是使血清中的補體成分和一些未知的細胞生長抑制分子失活。
實驗表明，大多數細胞不需要經過正確處理后的熱滅活血清。經過這樣的處理，血清只能輕微促進細胞的生長，或者根本沒有作用。即使是高溫處理通常也會影響血清的質量并降低細胞的生長速度。熱處理過的血清會顯著增加沉淀物的形成。在倒置顯微鏡下觀察時，這些沉淀物，如“小黑點”，常常使研究人員誤認為血清被污染了，而將血清置于37℃的環境中會增加這種沉淀物，使研究人員誤認為是它是微生物的分裂和擴張。如果沒有必要，可以不需要熱處理。不僅節省時間，還保證了精華液的質量！
透析治療可以從胎牛血清中去除所有分子量小于10000DA的分子。例如，可以去除激素、細胞因子、葡萄糖、氨基酸和許多其他分子。透析還可以從血清中去除抗生素和其他內源性分子。
胎牛血清的常規滅菌方法是多次通過0.1um濾膜以消除微生物污染，而伽馬射線照射可以滅活牛體內常見的病毒。但是，某些類型的病毒可以抵抗伽馬輻射，例如細小病毒。
需要注意的是，血清一般在-5°到-20°之間冷凍，在2°到8°之間融化。更好的方法是將血清分裝到50ml的試管中，避免反復凍融對血清造成的傷害。血清融化后常出現沉淀，可能是血清蛋白變性所致。沉淀物可以通過短暫的離心去除，這些沉淀物一般不會影響血清的質量。
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