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透析胎牛血清主要用于可能需要關注小分子濃度的特殊研究。這主要包括四個領域，其中有些領域是相互交叉的
透析胎牛血清應用廣泛，以下僅稍作舉例。
蛋白質組學
同位素標記
細胞通訊
報告基因細胞系的篩選
1、 細胞培養條件下穩定同位素標記技術。
這是一項以質譜為基礎的定量蛋白質組學技術，它將13C或15N標記的氨基酸摻入到培養基中培養細胞，來標記細胞內新合成的蛋白質，一般培養5-6代，細胞中的蛋白質將都被同位素標記。然后質譜分析，即可比較經過不同處理的細胞，其內部蛋白質豐度的變化。它還可用于正常細胞與病理狀態細胞二者的比較。為避免胎牛血清中天然氨基酸的干擾，這時就需要用到透析胎牛血清，以保證摻入細胞蛋白中的氨基酸均為標記氨基酸（常采用賴氨酸或精氨酸）。
2、工程細胞株的篩選。
以常見的工程細胞株CHO-DFGRˉ為例，該細胞自身缺乏二氫葉酸還原酶，必須在添加了次黃嘌ling、胸腺嘧啶和甘氨酸的培養液中才能得以存活。如將含有目的基因與DHFR基因的質粒轉染細胞，則可以得到在不含上述添加劑的培養基上也能生長的細胞克隆。通過甲氨蝶呤進一步篩選，可進一步得到能表達大量目的蛋白的細胞克隆。這時的胎牛血清由于不含有次黃嘌ling和胸腺嘧啶等，也常作為選擇培養基的一部分，參與陽性轉染細胞克隆的篩選。
3、研究某些因子如核苷酸或微量元素如硒、鋅對某種類型細胞增殖、分化的影響。
這時也需要用透析胎牛血清，以避免培養體系中天然存在的這些物質的干擾。
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