动物细胞培养的介绍

   日期:2019-04-23     来源:中国仪器网    作者:仪器信息网    浏览:4300    评论:0    
核心提示:动物细胞培养(animal cell culture)就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞(使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶)然后,放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖。细胞培养是指细胞在体

动物细胞培养(animal cell culture)就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞(使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶)然后,放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖。

细胞培养是指细胞在体外条件下的生长,动物细胞在单独细胞培养的过程中不再形成个体。


细胞分类

1 根据细胞种类:原代细胞培养, 传代细胞培养

原代细胞:将动物各种组织从机体中取出,经各种酶(常用胰蛋白酶)、螯合剂(常用EDTA) 或机械方法处理,分散成单细胞,在合适的培养基中培养,使细胞得以生存、生长和繁殖,这一过程称原代培养。培养的细胞为正常的动物细胞,一般培养10代后不再增殖,死亡。

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传代细胞:传代培养是细胞培养常规保种方法之一,也是所有细胞生物学实验的基础。当细胞在培养瓶中长满后就需要将其稀释分种成多瓶,细胞才能继续生长,这一过程就叫传代。传代培养可获得大量供实验所需细胞。细胞传代要在严格的无菌条件下进行,每一步都需要认真仔细地无菌操作。培养的细胞为癌变或人为癌化的细胞,理论上可以无限增殖。癌化的方式有很多:进行癌基因突变,感染病毒,从癌症供体体内分离,物理或化学方法(如紫外,化学试剂)等。

2 根据培养方式:贴壁细胞培养,半悬浮细胞培养,悬浮细胞培养


培养液成分和特点

体外细胞培养所需营养物质与体内基本相同,例如,需要糖、氨基酸、无机盐、促生长因子、微量元素等。将细胞所需的上述物质按其种类和所需数量严格配制而成的培养基,称为合成培养基。由于动物细胞生活的内环境还有一些成分尚未研究清楚,所以需要加入动物血清以提供一个类似生物体内的环境,因此在使用合成培养基时,通常需加入血清、血浆等一些天然成分。

液体培养基、通常含动物血清。

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培养条件

1.无菌、无毒的环境:对培养液和所有培养用具进行无菌处理,通常还要在培养液中加入一定量的的抗生素,以防被污染。此外应定期更换培养液,以便清除代谢产物防止细胞代谢产物累积对细胞自身产生危害。

2.营养物质:无机物(无机盐、微量元素等),有机物(糖、氨基酸、促生长因子等)

3.血清和血浆 (提供细胞生长必须的营养成份)

4.温度和pH(36.5±0.5℃,7.2~7.4)

5.气体环境(95%的空气+5%CO2的混合气体)

其中5%CO2气体是为保持培养液的pH稳定


培养过程

取动物胚胎或幼龄动物器官、组织。将材料剪碎,并用胰蛋白酶(或用胶原蛋白酶)处理(消化),形成分散的单个细胞,将处理后的细胞移入培养基中配成一定浓度的细胞悬浮液。悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。当贴壁细胞分裂生长到互相接触时,细胞就会停止分裂增殖,出现接触抑制。此时需要将出现接触抑制的细胞重新使用胰蛋白酶处理。再配成一定浓度的细胞悬浮液。另外,原代培养就是从机体取出后立即进行的细胞、组织培养。当细胞从动植物中生长迁移出来,形成生长晕并增大以后,科学家接着进行传代培养,即将原代培养细胞分成若干份,接种到若干份培养基中,使其继续生长、增殖。通过一定的选择或纯化方法,从原代培养物或细胞系中获得的具有特殊性质的细胞称为细胞株。当培养超过50代时,大多数的细胞已经衰老死亡,但仍有部分细胞发生了遗传物质的改变出现了无限传代的特性,即癌变。此时的细胞被称为细胞系。

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动植物培养区别

1.培养基不同:植物细胞(固体培养基),动物细胞(液体培养基)。

2.培养基的成分不同:动物细胞培养必须利用动物血清,植物组织培养则不需要,而需要加入植物生长素。

3.产物不同:植物组织培养最后一般得到新的植物个体,而动物细胞培养因为动物体细胞一般不能表达其全能性,因此得到的是只含同一种的细胞的一个细胞系(或者叫细胞群)。

4.原理不同:植物组织培养的原理为植物细胞的全能性,动物细胞培养的原理为细胞的增殖分化。

5.过程不同:植物组织培养的过程为脱分化和再分化,动物细胞培养的5.过程为原代培养和传代培养


发展历史

1907年,哈里森(Harrison)在无菌条件下用淋巴液作培养基,培养蛙胚神经组织存活数周,并观察到神经细胞突起的生长过程,由此创建了盖片覆盖凹窝玻璃悬滴培养法,奠定了动物组织体外培养的基础。之后,又有人将悬滴培养法改良为双盖片培养,提高了传代效率并减少了污染;1923年,卡雷尔(Carrel)设计了卡氏瓶培养法,扩大了组织生存空间。 1951年, 厄尔 (Earle) 发明了体外培养动物细胞的人工合成培养基。1951年,波米拉(Pomerat)设计了灌流小室,使细胞生活在不断更新的培养液中,便于作显微摄影和细胞代谢的研究。1957年,格拉夫(Graff)用灌流技术进一步提高了细胞悬浮培养的效率。1957年,杜尔贝科(DulbecCO2)等人采用胰蛋白酶消化处理和应用液体培养基的方法,获得了单层细胞培养。单层培养法的出现,对组织培养的发展起了很大的推动作用。此后单层培养成为组织培养普遍应用的技术。20世纪60年代后,动物细胞大规模培养技术开始起步,并逐步发展。20世纪80年代后,随着基因工程和其他细胞工程技术的发展,细胞培养技术已成为转基因技术、生物制药及其他许多技术的基础,在现代生物技术中发挥着重要的作用。


应用

生物制品的生产(如制备单克隆抗体)

转基因动物的培养

检测有毒物质并判断其强弱

医学研究(生理 病理 药理)

器官移植培养

筛选抗癌药物


 
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