動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)講稿

1、關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)課件第一張，PPT共二十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月壹肆叁貳目錄動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)歷史發(fā)展動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)簡(jiǎn)介動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)問(wèn)題及展望第二張，PPT共二十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)歷史發(fā)展第三張，PPT共二十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1907年，哈里森（Harrison）在無(wú)菌條件下用淋巴液作培養(yǎng)基，培養(yǎng)蛙胚神經(jīng)組織存活數(shù)周，并觀察到神經(jīng)細(xì)胞突起的生長(zhǎng)過(guò)程，由此創(chuàng)建了蓋片覆蓋凹窩玻璃懸滴培養(yǎng)法，奠定了動(dòng)物組織體外培養(yǎng)的基礎(chǔ)。之后，又有人將懸滴培養(yǎng)法改良為雙蓋片培養(yǎng)，提高了傳代效率并減少了污染。1923年，卡雷爾（Carrel）設(shè)計(jì)了卡氏瓶培養(yǎng)法，擴(kuò)大了組織生存

2、空間。 1951年， 厄爾 （Earle） 發(fā)明了體外培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞的人工合成培養(yǎng)基。1951年，波米拉（Pomerat）設(shè)計(jì)了灌流小室，使細(xì)胞生活在不斷更新的培養(yǎng)液中，便于作顯微攝影和細(xì)胞代謝的研究。第四張，PPT共二十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1957年，格拉夫（Graff）用灌流技術(shù)進(jìn)一步提高了細(xì)胞懸浮培養(yǎng)的效率。1957年，杜爾貝科（Dulbecco）等人采用胰蛋白酶消化處理和應(yīng)用液體培養(yǎng)基的方法，獲得了單層細(xì)胞培養(yǎng)。單層培養(yǎng)法的出現(xiàn)，對(duì)組織培養(yǎng)的發(fā)展起了很大的推動(dòng)作用。此后單層培養(yǎng)成為組織培養(yǎng)普遍應(yīng)用的技術(shù)。20世紀(jì)60年代后，動(dòng)物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)開(kāi)始起步，并逐步發(fā)展。20世紀(jì)80年

3、代后，隨著基因工程和其他細(xì)胞工程技術(shù)的發(fā)展，細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)已成為轉(zhuǎn)基因技術(shù)、生物制藥及其他許多技術(shù)的基礎(chǔ)，在現(xiàn)代生物技術(shù)中發(fā)揮著重要的作用。第五張，PPT共二十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)簡(jiǎn)介第六張，PPT共二十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)條件合適的培養(yǎng)基體外細(xì)胞生長(zhǎng)增殖的最重要的條件之一血清和血漿提供細(xì)胞生長(zhǎng)必須的營(yíng)養(yǎng)成份無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境保證細(xì)胞在體外培養(yǎng)成功的首要條件溫度（36.50.5）和pH（7.27.4）維持培養(yǎng)細(xì)胞旺盛生長(zhǎng)氣體環(huán)境維持培養(yǎng)細(xì)胞旺盛生長(zhǎng)第七張，PPT共二十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)基細(xì)胞培養(yǎng)基的種類很多按其來(lái)源分為合成培養(yǎng)基和天然培養(yǎng)基（

4、目前使用的培養(yǎng)基絕大部分是合成培養(yǎng)基）按其物質(zhì)狀態(tài)分為干粉培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基兩類合成培養(yǎng)基的主要成分有：氨基酸、碳水化合物、無(wú)機(jī)鹽、維生素及其它輔助物質(zhì)第八張，PPT共二十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月氨基酸： 有幾種氨基酸細(xì)胞無(wú)法自己合成，培養(yǎng)基中必須含有，培養(yǎng)基中必須含有大量谷氨酰胺（細(xì)胞合成核酸和蛋白質(zhì)必需）碳水化合物： 碳水化合物是細(xì)胞生長(zhǎng)的主要能量來(lái)源，主要有葡萄糖、核糖、脫氧核糖、丙酮酸鈉和醋酸等無(wú)機(jī)鹽： 培養(yǎng)液中無(wú)機(jī)鹽的主要功能是幫助細(xì)胞維持滲透壓平衡。此外，通過(guò)提供鈉，鉀和鈣離子，幫助細(xì)胞調(diào)節(jié)細(xì)胞膜功能。第九張，PPT共二十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月緩沖系統(tǒng)： 大多數(shù)細(xì)胞所需pH在

5、7.2-7.4。但是，細(xì)胞培養(yǎng)最適pH值隨培養(yǎng)的細(xì)胞種類不同而不同。由于多數(shù)培養(yǎng)液靠碳酸氫鈉（NaHCO3）與CO2體系進(jìn)行緩沖，因此，氣相中的CO2濃度應(yīng)與培養(yǎng)液中碳酸氫鈉濃度相平衡。維生素： 在細(xì)胞培養(yǎng)中，盡管血清是維生素重要來(lái)源，但是許多培養(yǎng)基中添加了各種維生素以適合更多的細(xì)胞系生長(zhǎng)第十張，PPT共二十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月細(xì)胞培養(yǎng)方法貼壁培養(yǎng)懸浮培養(yǎng)固定化培養(yǎng)微載體培養(yǎng)中空纖維培養(yǎng)微囊法培養(yǎng)第十一張，PPT共二十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月貼壁培養(yǎng)方法適用于貼壁依賴性細(xì)胞，即來(lái)自于實(shí)體組織的細(xì)胞懸浮培養(yǎng)方法適用于非貼壁依賴性細(xì)胞，如懸浮適應(yīng)細(xì)胞、源于循環(huán)系統(tǒng)的細(xì)胞及腫瘤細(xì)胞等固定化培

6、養(yǎng)對(duì)貼壁依賴性細(xì)胞和非貼壁依賴性細(xì)胞均適用，它的優(yōu)點(diǎn)是剪切力低、傳遞效果好、抗污染能力強(qiáng)、細(xì)胞生長(zhǎng)密度高、產(chǎn)物易于收集、分離和純化第十二張，PPT共二十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月微載體培養(yǎng)系統(tǒng)由Van Wezel于1972年首先提出，使貼壁依賴型細(xì)胞貼附在微載體上懸浮于液體培養(yǎng)基中生長(zhǎng),兼具平板培養(yǎng)和懸浮培養(yǎng)的優(yōu)勢(shì),增加培養(yǎng)面積同時(shí)獲得均一的環(huán)境培養(yǎng)條件(溫度、pH值、CO2濃度、葡萄糖濃度等),便于控制放大獲得高密度培養(yǎng)細(xì)胞和優(yōu)化下游控制中空纖維培養(yǎng)技術(shù)于1972年由Richard Knazek首次報(bào)道，該技術(shù)是模擬細(xì)胞在體內(nèi)生長(zhǎng)的三維狀態(tài)，利用一種人工的“毛細(xì)管”即中空纖維給培養(yǎng)的細(xì)胞提供

7、物質(zhì)代謝條件而建立起來(lái)的一種體外培養(yǎng)系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)是細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境溫和，培養(yǎng)細(xì)胞密度較高，產(chǎn)品較容易分離純化第十三張，PPT共二十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月細(xì)胞培養(yǎng)基本過(guò)程取動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物器官、組織。將材料剪碎，并用胰蛋白酶（或用膠原蛋白酶）處理（消化），形成分散的單個(gè)細(xì)胞，將處理后的細(xì)胞移入培養(yǎng)基中配成一定濃度的細(xì)胞懸浮液。懸液中分散的細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上，成為細(xì)胞貼壁。當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到互相接觸時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖，出現(xiàn)接觸抑制。此時(shí)需要將出現(xiàn)接觸抑制的細(xì)胞重新使用胰蛋白酶處理。再配成一定濃度的細(xì)胞懸浮液。另外，原代培養(yǎng)就是從機(jī)體取出后立即進(jìn)行的細(xì)胞、組織培養(yǎng)。當(dāng)細(xì)胞從動(dòng)植物中生長(zhǎng)

8、遷移出來(lái)，形成生長(zhǎng)暈并增大以后，科學(xué)家接著進(jìn)行傳代培養(yǎng)，即將原代培養(yǎng)細(xì)胞分成若干份，接種到若干份培養(yǎng)基中，使其繼續(xù)生長(zhǎng)、增殖。通過(guò)一定的選擇或純化方法，從原代培養(yǎng)物或細(xì)胞系中獲得的具有特殊性質(zhì)的細(xì)胞稱為細(xì)胞株。當(dāng)培養(yǎng)超過(guò)50代時(shí)，大多數(shù)的細(xì)胞已經(jīng)衰老死亡，但仍有部分細(xì)胞發(fā)生了遺傳物質(zhì)的改變出現(xiàn)了無(wú)限傳代的特性，即癌變。此時(shí)的細(xì)胞被稱為細(xì)胞系。第十四張，PPT共二十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用第十五張，PPT共二十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月生物制品的生產(chǎn)(如制備單克隆抗體）轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的培養(yǎng)檢測(cè)有毒物質(zhì)并判斷其強(qiáng)弱醫(yī)學(xué)研究（生理 病理 藥理）器官移植培養(yǎng)篩選抗癌藥物第十六張，PP

9、T共二十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)問(wèn)題及展望第十七張，PPT共二十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月體外動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中銨離子、乳酸和CO2的積累對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生毒性作用或者改變細(xì)胞代謝水平,抑制細(xì)胞生長(zhǎng),需要及時(shí)改善培養(yǎng)環(huán)境.細(xì)胞凋亡是大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程的重要制約環(huán)節(jié),用基因工程方法將bcl-2基因這種細(xì)胞凋亡抑制基因?qū)爰?xì)胞,成為眾多研究者的選擇.Bcl-2基因的過(guò)量表達(dá)能抑制Gln或氧缺乏引起的細(xì)胞凋亡,減少細(xì)胞特定營(yíng)養(yǎng)成分的消耗,提高細(xì)胞密度和目的蛋白產(chǎn)量.培養(yǎng)基中所添加的血清主要來(lái)源于動(dòng)物或人,但存在潛在的污染源、不同批間蛋白含量差異大及價(jià)格高等缺點(diǎn).有些細(xì)胞株依賴于血清源性生長(zhǎng)因子的特

10、性可通過(guò)分子遺傳途徑予以改變,即導(dǎo)入特異生長(zhǎng)因子的基因,使細(xì)胞能合成自身的生長(zhǎng)因子來(lái)滿足細(xì)胞生長(zhǎng)需要,而對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)無(wú)副作用.另外,導(dǎo)入一些基因改變細(xì)胞生長(zhǎng)周期的調(diào)控也可使細(xì)胞在無(wú)血清/蛋白的培養(yǎng)基中生長(zhǎng).只要在培養(yǎng)基中增加某些適于細(xì)胞生長(zhǎng)的成分,如纖連蛋白、轉(zhuǎn)鐵蛋白、胰島素和表皮生長(zhǎng)因子等,不少細(xì)胞即能在無(wú)血清供應(yīng)的情況下生長(zhǎng).通過(guò)細(xì)胞工程方法使細(xì)胞高水平表達(dá)外源基因并正確加工表達(dá)產(chǎn)物,從而提高整個(gè)表達(dá)系統(tǒng)的產(chǎn)率,也成為應(yīng)用大規(guī)模動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)外源目的蛋白的研究的重要手段.改善細(xì)胞環(huán)境是當(dāng)前眾多生物反應(yīng)器及控制器研究者的不懈努力方向.隨著對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)和產(chǎn)物生成之間相關(guān)性研究的深入,對(duì)生物反應(yīng)器

11、更多培養(yǎng)狀態(tài)參數(shù)的在線檢測(cè)以及各種新細(xì)胞生物反應(yīng)器系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)利用,新的培養(yǎng)/控制模式將會(huì)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上不斷產(chǎn)生.第十八張，PPT共二十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月經(jīng)過(guò)幾十年來(lái)的研究與實(shí)踐應(yīng)用,動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)已日趨完善,發(fā)展方向?qū)⒓性诟倪M(jìn)細(xì)胞特性,優(yōu)化細(xì)胞環(huán)境,擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模和提高目的產(chǎn)物的產(chǎn)率與產(chǎn)量等幾方面.1)開(kāi)發(fā)能高密度生長(zhǎng)、能分泌大量目標(biāo)產(chǎn)品的細(xì)胞系;2)研制細(xì)胞生長(zhǎng)性能優(yōu)良、吸附細(xì)胞容易、解離細(xì)胞容易并能重復(fù)使用的新型微載體;3)研制規(guī)模化生物反應(yīng)器,實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng),剪切力小、混臺(tái)性能好的新型細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)和細(xì)胞培養(yǎng)與產(chǎn)物分離的耦合系統(tǒng);4)設(shè)計(jì)新的適合于各個(gè)體細(xì)胞株(系)的無(wú)血清、無(wú)蛋白培養(yǎng)基,使生物制品更安全;5)開(kāi)展三維細(xì)胞培養(yǎng)及組織工程研究.第十九張，PPT共二十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月參考文獻(xiàn)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)