Eagle’s Minimum Essential Medium

synthetisches Nährmedium

Minimum Essential Medium, kurz (MEM), ist ein von Harry Eagle für die Kultivierung humaner und tierischer Zellen entwickeltes synthetisches Zellkulturmedium. Es enthält neben Glucose und den sechs Earle-Salzen 13 essentielle Aminosäuren und die acht Vitamine, bzw. Vitamin-ähnlichen Substanzen Thiamin, Riboflavin, Nicotinamid, Folsäure, Pyridoxin, Pantothensäure, Cholin und Inositol.[1] Es basiert auf dem von ihm zuvor für L-Zellen der Maus[2] und HeLa-Zellen[3] veröffentlichten Basal Medium Eagle (BME), das geringere Vitaminmengen enthält.

MEM und auf der Basis von MEM weiterentwickelte Medien wie α-MEM und DMEM spielen noch heute eine große Rolle bei der Kultivierung von Zellen.

α-MEM (Minimum Essential Medium Eagle–alpha Modifikation) enthält zusätzlich nicht-essentielle Aminosäuren, sowie Natriumpyruvat, Ascorbinsäure, Biotin und Cyanocobalamin.

DMEM (Dulbecco's Modified Eagle's Medium), ein im Labor von Renato Dulbecco modifiziertes Medium zeichnet sich durch eine vierfach erhöhte Konzentration der Aminosäuren und Vitamine aus.[4] Auch das DMEM wurde weiterentwickelt. So enthält das von Gibco entwickelte Opti-MEM weniger CaCl2, HEPES als weitere Puffersubstanz, Hypoxanthin, Desoxythymidin, Natriumpyruvat, den Wachstumsfaktor Insulin sowie Transferrin. Diese Zusammensetzung erlaubt es, die Serummenge bei der Kultivierung zu senken.

Zusammensetzung

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Verschiedene MEM-Derivate, in [mg/L]
Bestandteil BME[5] MEM[6] α-MEMa[7] DMEM[8] IMDM[9]
Glycin 50 30 30
L-Alanin 25 25
L-Arginin x HCl 21 126 126 84 84
L-Asparagin x H2O 50 25
L-Asparaginsäure 30 30
L-Cystein x HCl x H2O 100 91,4
L-Cystin x 2 HCl 16 31 31 63
L-Glutaminsäure 75 75
L-Glutamin 292 292 292 584 584
L-Histidin 8 31 42
L-Histidin x HCl x H2O 42 42 42
L-Isoleucin 26 52 52 105 105
L-Leucin 26 52 52 105 105
L-Lysin x HCl 36,47 73 73 146 146
L-Methionin 7,5 15 15 30 30
L-Phenylalanin 16,5 32 32 66 66
L-Prolin 40 40
L-Serin 25 42 42
L-Threonin 24 48 48 95 95
L-Tryptophan 4 10 10 16 16
L-Tyrosin, Dinatriumsalz x 2 H2O 26 52 52 104 104
L-Valin 23,5 46 46 94 94
Ascorbinsäure 50
Biotin 1 0,1 0,013
Cholinchlorid 1 1 1 4 4
D-Calciumpantothenat 1 1 1 4
Folsäure 1 1 1 4 4
Niacinamid 1 1 1 4 4
Pyridoxalhydrochlorid 1 1 1 4 4
Riboflavin 0,1 0,1 0,1 0,4 0,4
Thiaminhydrochlorid 1 1 1 4 4
Vitamin B12 1,36 0,013
i-Inositol 2 2 2 7,2 7,2
Calciumchlorid (CaCl2) (anhyd.) 200 200 200 200 165
Eisennitrat (Fe(NO3)3 x 9 H2O) 0,1
Kaliumnitrat 0,076
Kaliumchlorid (KCl) 400 400 400 400 330
Magnesiumsulfat (MgSO4) (anhyd.) 97,67 97,67 97,67 97,67 97,67
Natriumhydrogencarbonat (NaHCO3) 2200 2200 2200 3700 3024
Natriumchlorid (NaCl) 6800 6800 6800 6400 4505
Natriumdihydrogenphosphat (NaH2PO4 x H2O) 140 140 140 125 125
Natriumselenit 0,017
D-Glucose (Dextrose) 1000 1000 1000 1000/4500 4500
Liponsäure 0,2
Phenolrot 10 10 10 15 15
Natriumpyruvat 110 110 110
HEPES 5958

Einzelnachweise

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  1. H. Eagle: Amino Acid Metabolism in Mammalian Cell Cultures. In: Science. 130, 1959, S. 432–437, doi:10.1126/science.130.3373.432.
  2. H. Eagle: The specific amino acid requirements of a mammalian cell (strain L) in tissue culture. In: Journal of Biological Chemistry. Band 214, Nummer 2, Juni 1955, S. 839–852, PMID 14381421.
  3. H. Eagle: The specific amino acid requirements of a human carcinoma cell (Stain HeLa) in tissue culture. In: The Journal of Experimental Medicine. Band 102, Nummer 1, Juli 1955, S. 37–48, doi:10.1084/jem.102.1.37, PMID 14392239, PMC 2136494 (freier Volltext).
  4. R. Dulbecco, G. Freeman: Plaque production by the polyoma virus. In: Virology. Band 8, Nummer 3, Juli 1959, S. 396–397, doi:10.1016/0042-6822(59)90043-1, PMID 13669362.
  5. Eintrag zu Basal Medium Eagle (BME) bei Thermo Fisher Scientific, abgerufen am 19. September 2023.
  6. Eintrag zu MEM bei Thermo Fisher Scientific, abgerufen am 19. September 2023.
  7. Eintrag zu MEM α, no nucleosides bei Thermo Fisher Scientific, abgerufen am 19. September 2023.
  8. 11885 - DMEM, low glucose, pyruvate (Formulation). In: Thermo Fisher Scientific. Abgerufen am 28. Dezember 2021 (englisch).
  9. IMDM