rHSA vs. BSA in serumfreier Zellkultur

August 2026 · 7 Min. Lesezeit

rHSA und BSA sind beides Albumine, die in Zellkultur, DMPK-Assaypuffern und IVD-Anwendungen als Serumersatz dienen. Austauschbar sind sie nicht. Die Wahl entscheidet darüber, ob Ihr Medium tierfrei ist, wie gut Ihre Zellen wachsen und ob Ihre Daten zur Arzneistoff-Protein-Bindung physiologisch relevant sind.

Was Albumin in der Zellkultur tatsächlich leistet

Albumin ist das häufigste Protein im Serum – etwa 60 % des Gesamtserumproteins. Es erfüllt drei wesentliche Funktionen, die kein einzelner Wachstumsfaktor ersetzen kann:

1. Fettsäuretransporter: Albumin bindet langkettige Fettsäuren und transportiert sie zu den Zellen. Ohne Albumin sind Fettsäuren in wässrigem Medium nicht löslich, und die Zellen leiden unter Lipidmangel.
2. ROS-Fänger: Die freie Thiolgruppe von Albumin (Cys-34) fängt reaktive Sauerstoffspezies ab und schützt die Zellen in der Kultur vor oxidativen Schäden.
3. Bindung von Arzneistoffen und kleinen Molekülen: Albumin beeinflusst die freie Konzentration lipophiler Arzneistoffe, Hormone und Vitamine im Kulturmedium – eine entscheidende Variable in DMPK- und Zytotoxizitätsassays.

Wenn Sie das Serum aus Ihrem Medium entfernen, ist Albumin die Einzelkomponente, die das Überleben der Zellen am ehesten begrenzt, falls sie nicht ersetzt wird.

BSA – Rinderserumalbumin

BSA wird aus Rinderblut gewonnen – meist aus demselben Verarbeitungsstrom wie FKS oder Serum adulter Rinder. Es ist das am häufigsten verwendete Albumin in Zellkultur und Biochemie, weil es kostengünstig und in großen Mengen verfügbar ist.

BSA-Qualitäten von SeamlessBio

• Standardqualität (>96 % Reinheit): Universell – ELISA-Blocken, Antikörper-Verdünnungspuffer, Fällungsreaktionen, Zellkultur mit 1–5 mg/ml
• Low Endotoxin (<1 EU/mg): Für Zytokinassays, zellbasierte Assays und Rezeptorbindungsstudien, bei denen Endotoxin die Ergebnisse verfälschen würde
• Fettsäurefrei (FAF): Sterole und Fettsäuren entfernt – für Rezeptor- und Lipidstudien, PPAR-Assays, Korrektur der mikrosomalen Proteinbindung (fu,mic), IVF-Medium

Wann BSA die richtige Wahl ist

• Nicht-humane Zelllinien (CHO, HEK293, Nagerzellen), bei denen Albumin humanen Ursprungs keinen Vorteil bringt
• ELISA-Blockierpuffer, Western-Blot-Blocken
• DMPK-Mikrosomenassays – BSA FAF zur fu,mic-Korrektur (Branchenstandard)
• IVF-Befruchtungsmedium – BSA FAF mit 3–6 mg/ml (Standard für bovine und porcine IVF)
• Kostensensible Anwendungen mit hohem Volumen, bei denen tierischer Ursprung akzeptabel ist

rHSA – Rekombinantes humanes Serumalbumin

rHSA wird rekombinant hergestellt – meist in Reis (Oryza sativa, OsrhHSA) oder Hefe (Pichia pastoris) als Expressionssystem. Es hat dieselbe Aminosäuresequenz wie humanes Serumalbumin, wird aber ohne tierische Spender oder Plasmafraktionierung hergestellt. SeamlessBio liefert als Standard-rHSA OsrhHSA (in Reis exprimiert, ≥95 % Reinheit).

Die wichtigsten Vorteile von rHSA gegenüber BSA

• Tierfrei / xenofrei: Keine bovinen Bestandteile – erforderlich für die GMP-Herstellung von Zelltherapien und ATMP-Anwendungen
• Kein Virusrisiko: Die rekombinante Herstellung schließt das Risiko von Fremdagenzien aus tierischen Rohstoffen aus
• Humane Sequenz: Identische Bindungsstellen wie endogenes HSA – relevanter für humane Zellkulturen und DMPK-Proteinbindungsassays
• Definierte Chargenkonsistenz: Die rekombinante Herstellung führt zu geringeren Chargenschwankungen als plasmagewonnenes Albumin
• In GMP-Qualität erhältlich: Geeignet für die Dokumentationsanforderungen der klinischen Herstellung

Wann rHSA die richtige Wahl ist

• ATMP- und Zelltherapieherstellung: MSC-Expansion, CAR-T-Herstellung, iPSC-Kultur – jedes xenofreie Protokoll
• Serumfreie AAV-Produktion: rHSA mit 1–2 g/l stabilisiert Viruspartikel während Ernte und Aufreinigung
• Humane DMPK-Proteinbindung: fu,plasma-Assays, bei denen die Bindungseigenschaften humanen Albumins erforderlich sind (BSA hat für viele Wirkstoffe eine andere Bindungsaffinität als HSA)
• Kryokonservierungsmedien: xenofreie Kryokonservierung von Zellprodukten in klinischer Qualität
• Entwicklung von IVD-Kalibratoren: wenn für die physiologische Relevanz eine Albuminmatrix mit humaner Sequenz erforderlich ist
• Serumfreie Formulierung mit rekombinanten Wachstumsfaktoren: die Albuminbasis für definierte serumfreie Medien

Vollständige Vergleichstabelle

Die Frage der DMPK-Proteinbindung – BSA vs. rHSA

Für DMPK-Wissenschaftler ist das der praktisch wichtigste Unterschied. BSA und HSA haben unterschiedliche Affinitäten an ihren Arzneistoff-Bindungsstellen. Site I (Warfarin-Bindungsstelle) und Site II (Diazepam-Bindungsstelle) unterscheiden sich in ihrer Aminosäurezusammensetzung zwischen bovinem und humanem Albumin – die in BSA-Lösung gemessene fu,plasma entspricht deshalb bei vielen Arzneistoffen, insbesondere sauren Verbindungen, nicht der fu,plasma in humanem Plasma.

Für die fu,mic-Korrektur in Mikrosomenassays ist BSA FAF der Branchenstandard – es bindet Lipide, die die Substanz sonst in die Mikrosomenmembran verteilen würden, und verbessert so die IVIVE. Die konkrete Albuminsequenz spielt hier eine geringere Rolle.

Für die Messung der fu,plasma (Gleichgewichtsdialyse oder RED-Assay) verwenden Sie Humanplasma oder rHSA-Lösung, wenn Sie definiertes Albumin ohne andere Plasmaproteine benötigen. BSA liefert für viele Arzneistoffe systematisch abweichende Werte und eignet sich nicht zur Abschätzung der klinischen fu,plasma.

Erhältlich bei SeamlessBio

• BSA Standardqualität – >96 % Reinheit, wirtschaftlich für Blocken und allgemeine Anwendungen
• Endotoxinarmes BSA – <1 EU/mg für zellbasierte und Zytokinassays
• BSA Fettsäurefrei – für IVF, DMPK-fu,mic, Lipidstudien
• rHSA (OsrhHSA) – in Reis exprimiert, ≥95 % Reinheit, xenofrei, tierfrei

Weiterführende Literatur:

• Protokoll zur serumfreien Adaptation – vollständiger Leitfaden
• In-vitro-Arzneistoffmetabolismus – Leitfaden zur Matrixauswahl

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