Medios de cultivo celular

Los medios de cultivo celular, también conocidos como medios de crecimiento, son un componente esencial para el crecimiento satisfactorio de células in vitro. Proporciona a las células los nutrientes esenciales, proteínas y factores de crecimiento necesarios para que crezcan y se dividan. Además, proporciona un entorno adecuado en el que las células puedan desarrollarse y mantenerse sanas.

Cell Culture Media

Medios de cultivo celular clásicos para células de mamífero

¿Cuáles son los tipos de medios de cultivo celular?

Existen varios tipos de medios de cultivo celular utilizados para el cultivo de células de mamíferos, cada uno con diferentes formulaciones y finalidades. Los siguientes son algunos ejemplos de uso común:

  1. Medio DMEM Modificado de Eagle de Dulbecco (DMEM): DMEM es un medio ampliamente utilizado para el crecimiento de diversas líneas celulares de mamíferos. Contiene glucosa, aminoácidos, vitaminas y sales y puede complementarse con suero u otros factores de crecimiento según sea necesario.
  2. Medio RPMI 1640 del Roswell Park Memorial Institute (RPMI): RPMI 1640 es otro medio de uso común para el cultivo de células de mamíferos. Está diseñado para favorecer el cremiento de células no adherentes, como linfocitos T y B.
  3. Medio esencial mínimo (MEM): el MEM es un medio básico que contiene nutrientes esenciales necesarios para el crecimiento de la mayoría de las células de mamíferos, incluyendo glucosa, aminoácidos, vitaminas y sales.
  4. Medio F-12 de Ham: el medio F-12 de Ham es un medio rico en nutrientes que contiene una variedad de aminoácidos y vitaminas. Se utiliza a menudo para el crecimiento de células que requieren altos niveles de nutrientes, como las células de hibridoma.
  5. Medio de Dulbecco Modificado de Iscove (IMDM): IMDM es un medio especializado que está optimizado para el crecimiento de células hematopoyéticas, como células de médula ósea y linfocitos.
  6. Medio de cultivo DMEM/F-12: DMEM/F-12 es un medio híbrido que combina las ventajas de DMEM y del medio F-12 de Ham. Se utiliza habitualmente para el cultivo de una gran variedad de tipos celulares.
  7. Medio para células madre neuronales: el medio para células madre neuronales es un medio especializado optimizado para el crecimiento y mantenimiento de células madre neuronales.

También hay muchos medios especializados disponibles, diseñados para tipos celulares y aplicaciones específicas. La elección del medio depende de las necesidades específicas de la línea celular o de la aplicación.



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Suplementos para cultivo celular

Los suplementos de cultivo celular se añaden al medio de cultivo para favorecer el crecimiento, la proliferación y la diferenciación celular. Algunos de los suplementos más utilizados son:

  1. Suero fetal bovino (FBS): el FBS es el suplemento más utilizado para el cultivo de células de mamíferos. Contiene una mezcla compleja de factores de crecimiento, hormonas y otros nutrientes que favorecen el crecimiento y la proliferación celular.
  2. Suero humano: puede utilizarse como alternativa al FBS en determinadas aplicaciones, como el cultivo de células madre.
  3. Albúmina sérica bovina (BSA): es una proteína que puede añadirse al medio de cultivo para mejorar la fijación y el crecimiento celular.
  4. Insulina: es un factor de crecimiento que puede añadirse al medio de cultivo para promover la proliferación celular.
  5. Transferrina: es una proteína fijadora de hierro que puede añadirse al medio de cultivo para favorecer el crecimiento y la proliferación celular.
  6. Factor de crecimiento epidérmico (EGF): es un factor de crecimiento que puede añadirse al medio de cultivo para promover el crecimiento y la proliferación celular.
  7. Factor de crecimiento de fibroblastos (FGF): es un factor de crecimiento que puede añadirse al medio de cultivo para promover el crecimiento y la proliferación celular.
  8. L-Glutamina: es un aminoácido esencial para el crecimiento y la proliferación celular. Puede añadirse al medio de cultivo para favorecer el crecimiento celular.
  9. Antibióticos y antimicóticos: pueden añadirse antibióticos y antimicóticos al medio de cultivo para evitar la contaminación bacteriana y fúngica.

La elección de los suplementos depende de las necesidades específicas del tipo celular y de la aplicación prevista. Es importante optimizar la concentración de suplementos en el medio de cultivo para lograr un crecimiento y una función celulares óptimos.



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Medios de cultivo celular diferencial

Los medios de cultivo celular diferenciales son un tipo de medio de crecimiento que se utiliza para distinguir entre distintos tipos de células en función de su morfología, metabolismo u otras características. Contienen componentes específicos que permiten el crecimiento de determinados tipos de células e inhiben el de otros, y a menudo contienen indicadores que pueden ayudar a identificar tipos celulares específicos.

Los medios de cultivo celular diferencial se utilizan habitualmente en microbiología para identificar distintas cepas bacterianas a partir de un cultivo mixto. Sin embargo, también pueden utilizarse en cultivo celular para identificar y estudiar distintos tipos de células en función de sus características específicas.

Por ejemplo, un medio de cultivo celular diferencial puede utilizarse para distinguir entre células cancerosas y células normales. El medio puede contener componentes específicos que permitan el crecimiento de células cancerosas e inhiban el crecimiento de células normales, o viceversa. El medio también puede contener indicadores que pueden ayudar a identificar el tipo específico de célula, por cambios en el pH o por cambios de color.

Otro ejemplo de medios de cultivo celular diferenciales es el uso de medios con bajo contenido en suero o libres de suero para inducir la diferenciación en determinados tipos celulares. La ausencia o reducción de suero puede hacer que las células se diferencien en tipos celulares específicos, como neuronas o células musculares.

La selección de un medio de cultivo celular diferencial adecuado depende de las necesidades específicas del cultivo celular y de las características de las células estudiadas. Es importante optimizar los componentes y las condiciones del medio para conseguir los resultados deseados.



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Medios de cultivo celular selectivos

Un medio de cultivo celular selectivo es un tipo de medio de crecimiento que contiene componentes específicos que permiten el crecimiento de determinados tipos de células e inhiben el crecimiento de otros. Esto se consigue añadiendo al medio antibióticos u otros agentes antimicrobianos que atacan y matan determinados tipos de microorganismos.

Los medios selectivos se utilizan habitualmente en microbiología para aislar e identificar cepas bacterianas específicas a partir de un cultivo mixto. Sin embargo, también se pueden utilizar en cultivos celulares para seleccionar tipos celulares específicos o para eliminar poblaciones celulares no deseadas.

Por ejemplo, se puede utilizar un medio selectivo para cultivar un tipo celular específico en una población mixta de células. El medio puede contener antibióticos que ataquen y eliminen otros tipos celulares, dejando que sólo crezca y prolifere el tipo celular deseado. Esto puede ser útil para el aislamiento y la expansión de tipos celulares raros o difíciles de cultivar.

Los medios selectivos también se pueden utilizar para eliminar microorganismos contaminantes del cultivo celular. Por ejemplo, un medio que contenga un agente antimicrobiano dirigido a las bacterias se puede utilizar para eliminar la contaminación bacteriana de un cultivo celular.

La selección de un medio selectivo adecuado depende de las necesidades específicas del cultivo celular y de los microorganismos que deban eliminarse o seleccionarse. Es importante optimizar la concentración de los agentes selectivos para evitar la toxicidad para las células deseadas.



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Técnicas de cultivo celular y mejores prácticas

A continuación se exponen algunas de las mejores prácticas generales para el cultivo celular:

  1. Mantener un entorno estéril: el cultivo celular debe realizarse en un entorno estéril para evitar la contaminación de las células. Utilice una campana de flujo laminar o una cabina de seguridad biológica y esterilice todos los equipos y materiales antes de utilizarlos.
  2. Siga una buena técnica aséptica: es esencial para prevenir la contaminación. Utilice el equipo de protección personal adecuado, incluidos guantes, bata de laboratorio y mascarilla, y evite tocarse la cara, el pelo o cualquier objeto no estéril mientras manipula células o medios.
  3. Controle regularmente la salud de las células: observe regularmente el crecimiento, la morfología y la viabilidad de las células para asegurarse de que están sanas y crecen como se espera. Si se detecta algún problema, resuélvalo inmediatamente.
  4. Mantenga unas condiciones de cultivo óptimas: cultive las células en el medio adecuado, con los suplementos y nutrientes correctos y en las condiciones de temperatura, humedad y gas adecuadas para el tipo celular específico.
  5. Utilice técnicas adecuadas de manipulación de los medios: almacene los medios a la temperatura adecuada, evite congelar y descongelar los medios varias veces y utilice técnicas estériles al preparar y manipular los medios.
  6. Lleve un registro detallado: lleve un registro detallado de sus protocolos de cultivo celular, incluida la información sobre la línea celular, las condiciones de cultivo y cualquier cambio o medida adoptada para solucionar problemas. Esto ayudará a garantizar la reproducibilidad de los resultados y facilitará la resolución de problemas en caso de que surjan.
  7. Utilice recipientes de cultivo celular adecuados y pase las células a la densidad apropiada: utilice recipientes de cultivo celular adecuados para el tipo celular específico y pase las células a una densidad apropiada para evitar el crecimiento excesivo o el hacinamiento.

Seguir estas buenas prácticas ayudará a garantizar el éxito y la reproducibilidad de los experimentos de cultivo celular.



Cómo evitar la contaminación por micoplasma en cultivos celulares

La contaminación por micoplasma es un problema común en el cultivo celular, y puede tener un impacto significativo en el crecimiento y el comportamiento de las células cultivadas. He aquí algunas estrategias para evitar la contaminación por micoplasma en cultivos celulares:

  1. Comience con células libres de micoplasma: obtenga células de una fuente acreditada y verifique que están libres de micoplasma mediante un ensayo basado en PCR u otro método apropiado.
  2. Utilice una técnica estéril: practique una buena técnica aséptica al manipular las células, los medios y el equipamiento. Utilice una campana de flujo laminar o una cabina de seguridad biológica y esterilice todos los materiales y el equipamiento utlizado.
  3. Utilice antibióticos: añada antibióticos como penicilina-estreptomicina a los medios de cultivo celular para evitar la contaminación bacteriana que puede crear condiciones favorables para el crecimiento de micoplasmas. Sin embargo, tenga en cuenta que los antibióticos no son eficaces contra el micoplasma y que, de hecho, pueden enmascarar la contaminación por micoplasma.
  4. Controle los cultivos celulares con regularidad: revise los cultivos con frecuencia para detectar cualquier signo de contaminación, como cambios en la morfología celular, la velocidad de crecimiento o el pH. Analice periódicamente los cultivos para detectar contaminación por micoplasma mediante un ensayo basado en PCR u otro método apropiado.
  5. Ponga en cuarentena los cultivos contaminados: si se detecta contaminación por micoplasma, ponga inmediatamente en cuarentena los cultivos contaminados y avise al resto del personal del laboratorio para evitar una mayor propagación de la contaminación.
  6. Descontamine el laboratorio: descontamine el laboratorio, incluidos todos los equipos, superficies y soluciones que puedan haber estado en contacto con células contaminadas por micoplasma. Esto puede implicar la desinfección con lejía u otros agentes apropiados.
  7. Utilice métodos de detección específicos para micoplasmas: existe una variedad de métodos disponibles para detectar la contaminación por micoplasma en cultivos celulares, incluyendo ensayos basados en PCR, ensayos basados en cultivos y tinción fluorescente. Utilice un método de detección adecuado a sus necesidades específicas.

Mediante la aplicación de estas estrategias, puede minimizar el riesgo de contaminación por micoplasma y mantener cultivos celulares sanos y fiables.



Protocolos

Cómo preparar los medios de cultivo celular

La preparación de los medios de cultivo celular implica varios pasos para garantizar que los medios sean estériles y contengan los componentes necesarios para favorecer el crecimiento celular. A continuación se presenta un protocolo general para preparar medios de cultivo celular:

  1. Reúna los ingredientes y el equipo necesarios: antes de empezar, reúna todos los componentes necesarios, incluido el medio basal, suero u otros suplementos, antibióticos y otros aditivos. También necesitará una campana estéril o una cabina de flujo laminar, recipientes estériles, un agitador magnético y un filtro estéril.
  2. Esterilice el equipamiento: esterilice todo el equipamiento y los recipientes utilizando un autoclave u otro método apropiado.
  3. Mezclar los componentes: en un recipiente estéril, añada el volumen apropiado de medio basal y, a continuación, añada los suplementos u otros aditivos necesarios para su experimento específico de cultivo celular. Mezcle bien los componentes con un agitador magnético.
  4. Esterilice el medio: filtre el medio utilizando un filtro de 0,22 µm para eliminar cualquier bacteria u otros contaminantes. Es posible que tenga que filtrar el medio varias veces para asegurarse de que esté completamente estéril.
  5. Almacene los medios: una vez esterilizado el medio, puede almacenarse a la temperatura adecuada hasta que esté listo para su uso.

Es importante mantener las condiciones estériles durante todo el proceso para evitar la contaminación del cultivo celular. Trabaje siempre en un entorno limpio, lleve el equipo de protección adecuado y utilice material estéril cuando manipule los medios de cultivo celular y las células. Además, es importante seguir las instrucciones del fabricante para el medio basal específico y los suplementos que esté utilizando, ya que los diferentes medios pueden tener diferentes protocolos de preparación.



Cómo cambiar los medios de cultivo celular

El cambio de medios de cultivo celular implica varios pasos importantes para garantizar que las células no resulten dañadas o contaminadas durante el proceso. A continuación se presenta un protocolo general para cambiar los medios de cultivo celular:

  1. Reúna todo el material necesario: antes de empezar reúna todo lo necesario incluidos medios estériles, pipetas estériles o una pipeta serológica estéril, un filtro estéril, un contenedor de residuos y guantes.
  2. Prepare los medios estériles: calentar el nuevo medio de cultivo celular a temperatura ambiente y esterilizarlo pasándolo por un filtro de 0,22 µm para eliminar cualquier bacteria u otros contaminantes.
  3. Preparar las células para el cambio de medio: retirar el medio antiguo de la placa, matraz o pocillo de cultivo celular y enjuagar suavemente las células con PBS estéril u otro tampón para eliminar cualquier resto de medio o suciedad.
  4. Añada el medio nuevo: utilizando una pipeta estéril o una pipeta serológica, añada el volumen apropiado del nuevo medio al recipiente de cultivo celular. Tenga cuidado de no alterar la monocapa celular y evite introducir burbujas de aire.
  5. Deseche el medio antiguo: recoger el medio antiguo en un contenedor de residuos para su correcta eliminación.
  6. Vuelva a colocar las células en el incubador: una vez añadido el medio nuevo, devuelva el recipiente de cultivo celular al incubador y deje que las células crezcan en las condiciones adecuadas.

Es importante mantener las condiciones estériles durante todo el proceso para evitar la contaminación del cultivo celular. Trabaje siempre en un entorno limpio, lleve el equipo de protección adecuado y utilice material estéril cuando manipule los medios de cultivo celular y las células.



Preguntas frecuentes

¿Cuál es el medio de cultivo celular más popular?

Existen varias formulaciones populares de medios de cultivo celular que se utilizan ampliamente en laboratorios de investigación y empresas de biotecnología.

El medio de cultivo celular más popular depende del tipo específico de célula que se esté cultivando y de los requisitos experimentales, pero algunas de las formulaciones más utilizadas incluyen Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM), Roswell Park Memorial Institute (RPMI) 1640, Minimum Essential Medium (MEM), Iscove's Modified Dulbecco's Medium (IMDM), y Ham's F-12 Nutrient Mixture y F-10 Medium.

La elección del medio depende del tipo celular específico que se vaya a cultivar, de los requisitos experimentales y de la disponibilidad de suplementos y otros aditivos que puedan ser necesarios.



¿Con qué frecuencia debo sustituir los medios de cultivo celular?

La frecuencia con la que debe reemplazar los medios de cultivo celular depende de varios factores, incluyendo el tipo de células que está cultivando, las condiciones de cultivo y el propósito de su experimento. En general, se recomienda sustituir los medios de cultivo celular al menos una vez cada 2 o 3 días para mantener unas condiciones de crecimiento óptimas para las células.

La frecuencia de sustitución de los medios puede variar en función del tipo de célula y de las condiciones de cultivo. Por ejemplo, algunos tipos celulares pueden requerir cambios diarios de medio para mantener un crecimiento óptimo, mientras que otros pueden tolerar cambios de medio menos frecuentes. Además, si está cultivando células en un medio sin suero o con bajo contenido en suero, es posible que tenga que cambiar el medio con más frecuencia para evitar el agotamiento de nutrientes.

Es importante controlar regularmente el pH y la osmolalidad del medio de cultivo celular para garantizar que las condiciones de crecimiento sigan siendo óptimas. Si el pH cae por debajo del rango recomendado, puede ser necesario sustituir los medios con más frecuencia.

En resumen, la frecuencia de sustitución de los medios depende de varios factores, como el tipo de célula, las condiciones de cultivo y los requisitos experimentales. Como pauta general, se recomienda sustituir los medios al menos una vez cada 2 o 3 días para mantener unas condiciones óptimas de crecimiento celular.



¿Cuáles son los componentes de un medio de cultivo celular?

Los componentes de un medio de cultivo celular pueden variar en función del tipo de células que se cultiven y de las condiciones experimentales. Sin embargo, un medio de cultivo celular típico contiene una mezcla equilibrada de nutrientes, factores de crecimiento, aminoácidos, vitaminas y minerales, y también puede contener antibióticos u otros aditivos para promover el crecimiento celular y evitar la contaminación. A continuación se enumeran algunos de los componentes clave de un medio de cultivo celular típico:

  1. Sales basales: los medios de cultivo celular suelen contener una mezcla de sales inorgánicas, como sodio, potasio, calcio, magnesio y cloruro, que proporcionan iones esenciales para el crecimiento y el metabolismo celular.
  2. Fuentes de energía: los medios de cultivo celular suelen contener una fuente de glucosa, como la D-glucosa, que proporciona la principal fuente de energía para las células. Algunos tipos celulares también pueden necesitar fuentes de energía adicionales, como aminoácidos o ácidos grasos.
  3. Aminoácidos: los medios de cultivo celular contienen una mezcla de aminoácidos esenciales y no esenciales, necesarios para la síntesis de proteínas y el crecimiento celular.
  4. Vitaminas: los medios de cultivo celular suelen contener una serie de vitaminas, como la vitamina B12, el ácido fólico y la biotina que son esenciales para muchos procesos celulares.
  5. Factores de crecimiento: los medios de cultivo celular pueden contener factores de crecimiento específicos, como el factor de crecimiento epidérmico (EGF) o el factor de crecimiento de fibroblastos (FGF), que pueden estimular el crecimiento y la proliferación de tipos celulares específicos.
  6. Hormonas: algunos medios de cultivo celular pueden contener hormonas, como la insulina, que pueden promover el crecimiento y la diferenciación celular.
  7. Suero: muchos medios de cultivo celular contienen suero, que se deriva de la sangre animal y contiene una mezcla compleja de factores de crecimiento, hormonas y otros nutrientes que pueden favorecer el crecimiento y la diferenciación celular.
  8. Antibióticos y antimicóticos: los medios de cultivo celular pueden contener antibióticos o antimicóticos, como penicilina-estreptomicina o anfotericina B, que pueden ayudar a prevenir la contaminación bacteriana, fúngica y de otros tipos.
  9. Tampones: los medios de cultivo celular contienen tampones, como HEPES o bicarbonato, que ayudan a mantener el pH del medio dentro de un estrecho margen y estabilizan el medio frente a los cambios de acidez.

En resumen, un medio de cultivo celular típico contiene una mezcla compleja de nutrientes, factores de crecimiento, aminoácidos, vitaminas y minerales, así como otros aditivos, que están diseñados para favorecer el crecimiento y la proliferación de tipos específicos de células.



¿Qué significa un cambio de color en los medios de cultivo celular?

Un cambio de color en un medio de cultivo celular puede indicar varias cosas, dependiendo del contexto y del tipo de medio utilizado. He aquí algunas posibilidades:

  1. Cambio de pH: algunos medios de cultivo celular contienen indicadores de pH que cambian de color cuando cambia el pH del medio. Si el medio cambia de color, puede significar que el pH del medio ha cambiado, lo que puede indicar un problema con las condiciones de cultivo o con el propio medio.
  2. Contaminación: si el medio cambia de color y se vuelve turbio, podría ser un signo de contaminación bacteriana o fúngica. En este caso, el cambio de color puede ir acompañado de un cambio de olor o de la aparición de colonias visibles en el medio.
  3. Reacción química: ciertos componentes de los medios de cultivo celular pueden sufrir reacciones químicas que les hacen cambiar de color. Por ejemplo, el rojo fenol de algunos medios puede reaccionar con compuestos producidos por las propias células, dando lugar a un cambio de color.
  4. Agotamiento de nutrientes: si las células del cultivo crecen y se dividen activamente, consumirán nutrientes del medio. Con el tiempo, esto puede hacer que el medio cambie de color a medida que se agotan los nutrientes.

Es importante señalar que un cambio de color por sí solo no siempre es indicativo de un problema. Sin embargo, es una señal de que algo ha cambiado en el cultivo o en el medio y debe investigarse más a fondo para asegurarse de que las células están sanas y crecen correctamente.



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¿Cuánto duran los medios de cultivo celular?

La duración del almacenamiento de los medios de cultivo celular depende de varios factores, como la composición del medio, las condiciones de almacenamiento y el uso previsto del medio. Por lo general, los medios de cultivo celular pueden almacenarse entre varias semanas y varios meses antes de que sea necesario sustituirlos. Sin embargo, es importante seguir las recomendaciones del fabricante y vigilar el medio para detectar signos de deterioro.

La composición del medio puede afectar a su estabilidad y vida útil. Por ejemplo, los medios que contienen suero u otros componentes de origen animal pueden tener una vida útil más corta que los medios sin suero, ya que estos componentes pueden degradarse con el tiempo y pueden ser una fuente potencial de contaminación.

Las condiciones de almacenamiento también pueden afectar a la estabilidad del medio. Los medios de cultivo celular deben almacenarse a los niveles de temperatura y humedad adecuados para evitar la evaporación, la contaminación o el deterioro. Se recomienda almacenar los medios a 2-8°C, protegidos de la luz y evitar los ciclos de congelación y descongelación que pueden afectar al rendimiento del medio.

También es importante controlar el medio para detectar signos de deterioro, como cambios en el pH, el color o la claridad, o la presencia de crecimiento microbiano. Los medios que muestren signos de deterioro deben desecharse y sustituirse por material fresco.

En resumen, la vida útil de los medios de cultivo celular puede variar en función de la composición del medio, las condiciones de almacenamiento y el uso previsto del medio. Es importante seguir las recomendaciones del fabricante y vigilar el medio en busca de signos de deterioro para garantizar un rendimiento óptimo y la reproducibilidad de los experimentos de cultivo celular.



¿Cuál es la diferencia entre medio y medio de cultivo celular?

El término "medio de cultivo celular" suele utilizarse de manera general para referirse a las soluciones ricas en nutrientes utilizadas para favorecer el crecimiento y la proliferación de células in vitro. Sin embargo, en sentido estricto, deberían diferenciarse entre "medios de cultivo celular" y "medios, tampones clásicos y suplementos".

El "medio de cultivo celular" suele referirse a una formulación específica de nutrientes, factores de crecimiento y otros componentes que se utilizan para favorecer el crecimiento y la proliferación de un tipo concreto de célula. Por ejemplo, hay muchos tipos diferentes de medios de cultivo celular disponibles que están específicamente formulados para el crecimiento de diferentes tipos de células, como DMEM para fibroblastos o RPMI 1640 para linfocitos. Cada medio está optimizado para proporcionar las condiciones óptimas para el crecimiento del tipo celular específico.

"Medios, tampones clásicos y suplementos" es un término más general que se refiere a la categoría general de soluciones utilizadas para el cultivo celular, incluyendo tanto el medio de cultivo celular como cualquier otro suplemento que pueda añadirse a ese medio. Por ejemplo, un kit de medios de cultivo celular puede incluir un medio de cultivo celular, suero, antibióticos y otros suplementos.

En resumen, "medio de cultivo celular" se refiere típicamente a una formulación específica de nutrientes y suplementos diseñada para el crecimiento de un tipo particular de célula, mientras que "medios, tampones clásicos y suplementos" se refiere más ampliamente a la categoría general de soluciones utilizadas para el cultivo celular, incluyendo tanto el medio de cultivo celular como cualquier otro suplemento que pueda añadirse a ese medio.