细胞培养技术进展概述及分析
细胞培养一直是细胞生物学中基础且核心的部分。无论是进行细胞性状研究，还是进行细胞产物的研发，都需要以细胞体外扩增技术-即细胞培养技术为基础。随着生命科学的发展，细胞培养技术更是被广泛应用于生物学、医学、新药研发等多个领域，成为生命科学最重要的基础技术之一。
传统的细胞培养即细胞的平面培养，细胞在培养过程中只能沿平面延伸，属于细胞的二维培养技术。这种培养方式经济、便利、易操作，符合某个历史阶段对细胞培养技术的要求。但随着研究的深入，传统的二维培养技术已经不能满足细胞培养需求。盖因生物体内的细胞是在立体三维的微环境中生长的，二维培养微环境与体内微环境差异太大，影响细胞的基因表达、信号转导等，导致所培养的细胞逐渐丧失其在生物体内的生物学特性及功能，失去研究及应用价值。传统的二维培养技术，已经成为细胞学为基础的众多学科进步的壁垒之一。
科学家开始寻求更贴近自然状态的细胞培养技术。一种与活体组织内的细胞外基质相似的，能更好的模拟细胞在体内生长环境的培养技术，即细胞的三维培养技术。
目前已开发出很多细胞三维培养技术，大致可分为需要支架的三维培养技术和不需要支架的三维细胞培养技术。支架类主要是在三维空间内构建供细胞附着和生长的类似脚手架的多孔结构, 细胞依附于支架进行三维生长和迁移, 主要的支架材料有胶原和水凝胶等；而不需要支架的三维培养技术主要是通过物理方法使贴壁细胞悬浮于培养基中以达到三维培养的目的, 目前主要的技术有微载体、磁悬浮、悬滴板和磁性三维生物印刷等技术。
三维细胞培养技术可以说正在日趋完善，但是仍然有一些难以解决的问题。支架类三维培养技术，所使用的支架材料，或是天然材料，机械性能差，不适应塑性的需要。同时，天然材料每批之间都有差别，难以大批量加工生产，并且有生物源性成分污染；或是合成的材料，①亲水性差，细胞吸附力较弱。②易引起无菌性炎症的发生，同时聚合物降解易引起局部pH值下降。③机械强度不足。
④残留有机溶剂的细胞毒作用，以及可能引起的纤维化及与周围组织的免疫反应等问题。
而无支架的三维培养技术，成本昂贵，并且操作繁琐,难以普及应用。
不过，方法总是会比困难多。杭州一家生物科技公司，杭州睿凯干细胞生物科技有限公司，自主研发了一款名为3D Gel+的细胞三维培养水凝胶产品。该产品以模拟细胞外基质的改性天然可降解材料作为主要成分，与细胞悬液混合之后即可成胶，将细胞包裹在接近生理微环境的三维立体环境中。作为在传统三维水凝胶产品基础上更近一步的新型产品，3D Gel+具有非常明显的优势:
1、可形成接近活体组织生理形态的三维结构；
2、剪切力敏感，可在固、液两相之间自由切换；
3、高生物活性，可支持多种细胞生长和分化（可根据客户需求定制）；
4、生物相容性极好（优于透明质酸），可直接注射；
5、高透光性，完全透明，方便实时跟踪观察；
6、高通透性，易于免疫组化染色；
7、适用范围广。可用于各种干细胞、肿瘤细胞、普通体细胞的培养，用来做细胞实验、高通量药物筛选、组织工程研究；
8、稳定性好，可长期储存，可常温操作；
3D Gel+继承了前辈产品的优点，并成功避开了前辈们的问题。使用方便，效果卓越，它的优势决定了它可以被广泛应用于各类细胞培养领域。它的出现也许就是大范围推广普及细胞三维培养的一个契机。毕竟，只有更贴近生理状态的三维培养技术，才能为基础研究、药物筛选和再生医学等领域细胞功能研究提供更为可靠的依据。而3D Gel+作为一个顺应时代的新产品，同时也是完全中国原创的细胞培养产品，期待它在细胞培养历史中添加精彩的一笔。
293细胞培养 293细胞是用5型腺病毒75株系转化，含有Ad5 E1区的人胚肾亚三倍体细胞系，是一种E1区缺陷互补细胞系。它是加拿大McMaster University的F.L.Graham与https://www.doczj.com/doc/dd16053141.html,ey 于1976年用DNA转染技术构建而成。293细胞是贴壁依赖型呈上皮样细胞，表现出典型的腺病毒转化细胞的表型，细胞允许Ad5和其他血清型腺病毒在其上增殖。哺乳细胞的大规模培养方式有三种：贴壁培养、微载体培养、无血清悬浮培养。这三种方式均可用于293细胞的大规模培养。293细胞在无Ca2+或含Ca2+培养基中可同样生长，也可生长在血清浓度降低的培养基中。单层培养细胞在5-10％FBS-DMEM中能生长很好。一般来讲，1:10传代后，一周可以长满。严禁过度生长，这点很重要。因为会导致细胞密度加大和堆积，影响病毒斑的形成和转染，传代时也不易打散。悬浮的293细胞很容易大规模培养，但不容易长期保持稳定。293细胞在传代120次以后，其表型可能改变，生长状况不再完全是单层的了，偶尔会形成局部的细胞成团聚集，应立即抛弃，重新引入新传代的细胞。 293细胞培养特性： 1、293细胞明显适应酸性环境,pH值在6.9～7.1时,可顺利贴壁生长, 换液时动作要轻。一般用高糖的DMEM培养基。 2、传代：倒去废液，PBS洗一次（轻），用0.02%EDTA与0.25%Trypsin消化，生长良好细胞，培养瓶中轻摇,使之流遍所有细胞表面,即将其吸除或弃去消化30s，然后吸去，再让剩下的EDTA/Trypsin作用30s,镜下观察细胞变圆,就可加DMEM终止消化，反复吹打至细胞全成单个悬浮细胞即可。12小时-24小时90%以上细胞贴壁。293细胞传代时机为达80-90%汇合，传代比例为1：3。 3、293细胞在低代时容易贴壁，生长良好，在传到几十代以后，易聚集成团，且贴壁不牢，用PBS冲洗时即可能脱落，即使消化后也不容易吹打成单细胞悬液，最好购入时先大量冻存。 4、复苏293细胞的另一生长特性是贴壁所需时间长且贴壁不牢。细胞冷冻后复苏时,都有不同程度的肿胀,若以50ml培养瓶待细胞长满瓶底的70%～80%时消化冻存,复苏时将其全部接种至2个50ml瓶中时较为合适。刚复苏的293贴壁很慢，复苏接种后24小时内,应尽量减少观察细胞次数或不作观察,以免因晃动而影响细胞贴壁。复苏后48小时左右观察贴壁情况并进行首次更换培养基比较合适,如果用一次性塑料培养瓶可增加细胞贴壁牢度。换液前宜将培养基预热。 5、转染：体外应用293细胞进行细胞转染时，如果是采用磷酸钙转染，一定要注意293细胞不要全部长满细胞培养盘，长满细胞时加入磷酸钙就会使293细胞大片的脱落，最好是当293生长到1/2或2/3时进行磷酸钙转染，可以避免细胞的大量脱落。 其它的经验： 1、用大瓶培养较小瓶要好，可能是更有利于293均匀的分布，利于营养的摄取 2、培养液要新鲜，每次只配1000ml，分为2-4瓶，不用的培养液，冻存在-20度， 3、要及时传代，最好是细胞基本铺满培养瓶底部，但是细胞之间还没有完全贴紧，总是多少有空隙的时候最好。
三维微重力磁悬浮细胞培养系统 研究复杂的细胞和组织，及其信号传导与调控可不是件容易事。而模拟细胞或组织环境，建立最接近体内天然条件的实验系统同样困难。这就是3D细胞培养所面临的挑战，3D培养系统旨在更好的模拟细胞的体内生长环境，为其创造更天然的家。近来越来越多的证据表明，3D细胞培养系统比传统2D培养系统更贴近体内的生理条件。也许3D培养系统的最大价值在于，其更接近体内环境的系统能够有效的辅助药物研发。“3D细胞培养的主要优势在于，能够在研究早期的体外实验中模拟细胞在体内的行为，”。“传统2D细胞培养往往无法了解细胞在组织内的功能和应答反应，结果可能导致以2D细胞培养为基础的药物或生物学研究出现偏颇，并且也难以预测药物在体内的效果。而3D细胞培养可以为研究者们提供药物等更真实的早期信息，从而降低像市场推出新药的研究成本。众多的科研工作者一直在寻找简单方便最天然的3D细胞培养工具？？？？？？？？Micforce米力光国际CO.,LTD The Bio-Assembler? System The Bio-Assembler? system cultures cells in three-dimensions by magnetic levitation. The Bio-Assembler?uses nanoparticle-based Nanoshuttle-PL solution to deliver magnetic nanoparticles to cells. Magnetic drives then levitate cells to create the 3D cell growth environment. Using the Bio-Assembler? is as easy as performing standard monolayer (2D) culture. Preparation time and cell manipulation requirements are equivalent to 2D culture. Advantages of n3D’s 3-Dimensional Cell Culturing System: ?Rapid formation of 3D structures and cell-cell interactions ?More accurate representation of in vivo tissue ?Compatibility with virtually any cell type including primary and stem cells ?Compatibility with any media type, standard culturing protocols, and diagnostic techniques ?3D co-culturing capabilities ?Unique capability for moving and shaping tissue, applicable to invasion studies and tissue engineering As Simple as 2D There are only two simple additional steps that differentiate the Bio-Assembler? from 2D cell culturing:
第一讲体外细胞培养的基本技术 ●体外细胞培养条件和基本技术 ●体外细胞培养 ●体外培养物的生长生物学 ●细胞系和细胞株 ●培养物的冷冻与复苏 ●培养物的污染、检测和排除 ●一、体外细胞培养条件和基本技术 体外细胞培养的优缺点 优点：简化细胞的生长环境，方便施加实验因素，便于观测实验结果，便于获得均一细胞群，能够进行大规模生物制品的生产。 体外细胞培养不足之处：培养对象脱离了机体的整体支配和调控，细胞间在一定程度上失去组织联系及相互作用。体外培养条件下的生长发育情况与在体时的情况存在一定差异，分析实验结果时必须考虑这种差异。 一、体外细胞培养条件 （一）、体外培养实验室 1. 准备室 2. 培养室：基本条件要求：清洁、无菌、干燥、不通风，并具有适宜的光线。空气调节用中央空调或分体式空调机。室顶安装紫外灯等消毒装置。 3. 缓冲室 4. 其他实验室 （二）、体外培养的设备和器具 设备：1. 超静工作台，生物安全柜，净化室 2. 培养箱：温度，湿度，pH值 3. 倒置显微镜 4. 水净化装置：去离子水净化装置，石英玻璃蒸馏器， 超纯水装置 5. 冰箱 6. 离心机7. 冷冻保存装置 8. 高压蒸汽消毒装置：电热干燥箱，pH计，天平 培养器具：1. 过滤除菌装置：Zeiss 滤器，抽滤式玻璃简易型滤器， 针头式加压塑料小滤器 2. 培养器皿：（1）溶液瓶（2）培养瓶（3）培养皿 （4）多孔培养板（5）离心管 3. 移液器 4.筛网：金属筛网（不锈钢网、铜网），尼龙筛网 （三）培养用液 ?水和平衡盐溶液（balanced salt solution, BSS) 水：离子交换水，蒸馏水 平衡盐溶液：主要成分：无机盐和葡萄糖 常用BSS: PBS ，Ringer Earle ，D-Hanks，Hanks ?培养液：1.天然培养液：1）血清：小牛血清,胎牛血清（fetal bovine serum, FBS）,马血清，2）水解乳蛋白，3）胚胎渗出液 2.合成培养液：合成培养基的种类MEM，RPMI 1640，McCoy 5A，HAM F12等
大规模细胞培养技术简介 大规模培养技术应用简介通过大规模体外培养技术培养哺乳类动物细胞是生产生物制品的有效方法。上世纪60-70 年代，就已创立了可用于大规模培养动物细胞的微载体培养系统和中空纤维细胞培养技术。近十数年来，由于人类对生长激素、干扰素、单克隆抗体、疫苗及白细胞介素等生物制品的需求猛增，以传统的生物化学技术从动物组织获取生物制品已远远不能满足这一需求。随着细胞培养的原理与方法日臻完善，动物细胞大规模培养技术趋于成熟。 所谓动物细胞大规模培养技术( large-scale culture technology )是指在人工条件下(设定ph、温度、溶氧等) ，在细胞培养工厂 (Cosmo Cat.No. 1101-400 or 1101-800 )或生物反应器( bioreactor )中高密度大量培养动物细胞用于生产生物制品的技术。目前可大规模培养的动物细胞有鸡胚、猪肾、猴肾、地鼠肾等多种原代细胞及人二倍体细胞、cho(中华仓鼠卵巢) 细胞、BHK-21( 仓鼠肾细胞)、Vero 细胞(非洲绿猴肾传代细胞，是贴壁依赖的成纤维细胞)等，并已成功生产了包括狂犬病疫苗、口蹄疫疫苗、甲型肝炎疫苗、乙型肝炎疫苗、红细胞生成素、单克隆抗体等产品。 在过去几十年来，该技术经有了很大发展，从使用转瓶(roller bottle) 、CellCube 等贴壁细胞培养，发展为一次性细胞培养工厂( Made by Cosmo )或生物反应器 (Bioreactor )进行大规模细胞培养。第一代细胞培养技术核心问题是难以产业化或者说是规模化生产：一是在工艺生产时不能大规模制备产品；二是非批量生产容易导致产品质量的不均一性；三是难以对同批生产进行生产和质量控制。 随着生物技术的发展，迫切需要大规模的细胞培养，特别是培养表达特异性蛋白的哺乳动物细胞，以便获得大量有用的细胞表达产物。采用玻璃瓶静置或旋转瓶的培养方法，已不能满足所需细胞数量及其分泌产物。因而必须为工业化生产开创一种新的技术方法。自70 年代以来，细胞培养用生物
第一单元第二节多媒体技术教学设计 2005-08-30 16:24, 定安中学傅蕾丝, 4173 字, 0/1097, 原创 | 引用 多媒体技术应用第一单元第二节多媒体技术教学设计 【教学题目】第二节多媒体技术 【教学目标】 知识与技能：了解媒体技术的发展和应用初步认识，了解数据冗余和压缩的简单原理。掌握各种媒体的数字化表示和存储的一般知识。 过程与方法：能从日常的生活和学习中感受各种媒体及其作用；能从实践中归纳多媒体的含义和分析多媒体的特征。 情感态度与价值观：体验媒体和多媒体所包含的文化内涵，关注多媒体技术对人们的学习、工作、生活的影响，辩证地认识媒体和多媒体技术对社会发展的影响。 【学时安排】本节教学内容安排 2学时。 【教学组织】本节内容为该选修课程的开篇，以认识和感受为主。因此，采用教师引导下的学生讨论和典型案例的分析相结合的方式组织教学。 【教学环境】硬件环境：网络教室；软件环境：电子学习档案袋，典型多媒体作品，配套光盘。 【教学要点】引导学生观察生活，寻找身边的媒体，并进行归纳分类。理解多媒体的概念，由典型案例分析和总结多媒体的特征和作用。 【教学过程】 （一）导入 同学们，我们在日常生活当中，经常会从不同渠道获取文字，图像，声音，还有视频等，那么这些如何处理的呢。而我们经常接触到的许多信息都是非数字化的，如报刊、书籍、照片和电视等。我们利用多媒体技术处理信息，首先是要将信息数字化，只有用0和1表示的信息才能被计算机编码、存储和处理，进而发挥出数字化处理和传输信息的优势。 多媒体技术所涉及的媒体信息包括文本、图形、图像、声音、视频和动画等，这些媒体信息在计算机中都有自己的数字化表示和存储方式，它们是多媒体技术的基础。 （二）讲解新课 1、文本 尽管我们现在使用的媒体非常丰富，但文本仍是我们表达与交流的重要媒体。如《水浒传》这样的名著，其文字表达魅力是任何一种其他媒体都无法代替的。因此，媒体信息的数字化首先实现的是文本的数字化表示。文本是一种用文字、数字和符号表达信息的方式。为了用计算机对文本信息进行处理，人们对文本中常用的文字、数字和符号等进行了数字化编码，即字符代码。目前，国际通用的信息交换字符代码是ASCII 码，即美国标准信息交换码。它用一个字节的低7 位表示，共有128 个编码，分别表示大写英文字母、小写英文字母和西文标点符号等。例如：字母“A”的ASCII码用二进制表示为01000001，而转换为十进制时则为65。计算机对汉字的编码与ASCII 码不同。按照1980 年中国国家标准局颁布的国标 GB2312 叶信息交换用汉字编码字符集曳基本集规定，汉字编码采用区位码，所收录的 763个汉字共分94 个区，每个区有94 个位，每个汉字由区号和位号惟一确定。例如：“啊”字位于16 区01 位，故其区位码为1601。区位码在存储时，区码和位码各占一个字节，即一个汉字用两个字节存储。 相关知识 2.图形 很多人小时候都喜欢信笔涂鸦,至今仍有人乐此不疲,喜欢画一些卡通人物.可见,图画是我们经常接触的媒体.使用计算机也不例外,我们可以通过鼠标或绘图板等输入设备在计算机上绘制各种图形,计算 机会记录我们画的直线、曲线、颜色、位置和形状等内容,并将它们转换成一系列绘图指令,以文件形式存储,形成矢量图(Vectorgraph).
1．观察培养基是否正常，细胞状态如何，细胞密度如何，决定是否传代。观察时拧紧盖子。 2．加热PBS、versene、培养基，(提前做好) 瓶子不要倒着放，不要让液体接触到瓶塞。 3．打开超净台（先开风机，后开照明），用75%乙醇清洁台面，点燃酒精灯。不要把废液缸拿出去倒，如果废液太多，可以用其他容器先装废液。取小离心管一个，置于架子上。 4．取尖吸管、吸量管各一支，放置在专用的架上。放置的方式，注意吸管、吸量管前端都不要与架子接触。5．取待传代的细胞。打开versene，用酒精灯外焰烧。烧吸管时距离酒精灯心远些，不要把渣滓带进去。把试剂拿入台子的时候，尽量平稳，不要让试剂碰到瓶口。 6．用吸量管吸取旧的培养基，置离心管中，吸量管加入versene，然后将versene瓶收起来。（加versene 主要是为了将旧培养基洗去）。在离心管中间部分将液体加入。吸液体和加液体时都不要对着细胞。7．打开胰酶，然后将versene弃掉。换新管，用尖吸管吸取适量胰酶加入。加胰酶后，尽快放平，使细胞消化时间一致。 8．将细胞放入37度孵箱。放孵箱2min, 收胰酶，打开PBS. 之后拿出来镜下随时观察。使用二次消化法，去除容器中残余的细胞。别忘了用旧培养基中和。 9．取细胞，镜下观察消化情况。消化程度合适之后（细胞变圆，但不漂起），用尖吸管弃去胰酶，取离心管中的培养基加入细胞，吹打，至所有细胞从培养皿底部脱落下来。用PBS洗细胞，versene对细胞有毒性，且不能被血清中和。然后吸取至离心管中，800 rpm离心5分钟。 10．吸量管吸取适量培养基加入新的培养皿中。 11．细胞离心毕，用吸新培养基的管弃去上清，先把泡沫吸走。换吸量管吸取培养皿中培养基适量，加入离心管，小体积混匀，将细胞重悬，尖吸管吹匀。 12．擦计数板，用枪吸10ul的液体，计数。不要把枪伸到离心管内。 13．吸量管吸取细胞悬液，加入新的培养皿中。镜下观察，摇匀，放入37度孵育。收超净台。 293T细胞 培养条件： 37℃，5% CO2，PH值~，无菌恒温培养。 细胞相关操作： 细胞复苏 1. 37°C水浴预热培养基（DMEM+10% FBS）； 2. 从液氮中取出细胞迅速放入37°C水浴快速解冻（解冻后不要继续暖细胞）； 3. 在超净台中加入5ml培养基重悬细胞，1000rpm离心5min； 4. 弃上清，加入5ml培养基重悬细胞后转入T25培养瓶中，轻轻晃匀； 5. 置于37°C，5% CO2培养箱中培养(培养瓶盖没有透气孔的话,瓶盖不要拧太紧)； 6.第二天，用新鲜的培养基给细胞换液后继续培养。 细胞传代 1. 当细胞融合度达到90%以上时，给细胞传代；
三维细胞培养技术在再生医学研究中的 应用 摘要：体外细胞培养技术已成为细胞生物学、药学、毒理学、干细胞、系统生物学和新药创制等领域必不可少的工具。传统平板细胞培养方法使细胞单层生长于二维环境，不能产生体内的细胞外基质屏障。且细胞表型也异于原代细胞，而三维细胞培养技术通过模拟机体内细胞生长的生理微环境，利用各种支架或设备来促进细胞生长和组织分化，产生具有合理形态结构和功能性的组织，具有细胞培养直观性和条件可控性的优势，故其在再生医学应用方面有着非常大的发展潜力。本文从干细胞、血管再生、器官移植、以及组织修复等方面综述了近期三维细胞培养技术在再生医学研究中的应用，并介绍了三维细胞培养技术在功能性生物材料方面研究中的作用，有助于对功能性生物材料的表面改性设计研究。 关键词：三维细胞培养技术；再生医学；干细胞；血管再生；器官与组织修复 随着生物医学的发展．疾病的治疗方式已得到了极大改进。但组织器官严重损伤后修复缓慢，或由于创伤过大而致组织器官无法修复，使得再生医学成为当今生物医学的关注焦点和研究热点。体外建立适合细胞和组织生长的生理微环境对再生医学研究至关重要，而传统的单层平面培养的细胞无论是在形态，结构和功能方面都与在体内自然生长的细胞相去甚远．由于无基质支持，细胞仅能贴壁生长。从而失去其原有的形态特征及生长分化能力，而三维细胞培养技术以其能为细胞和组织创造一个均衡获取营养物质、进行气体交换和废物排出的理想生理场所。又易于形成具有合理形态和生理功能的组织器官等特点，广泛应用于再生医学的研究[ ]。目前，三维细胞培养方式发展迅速，包括皮氏培养瓶、灌注小室、搅拌式生物反应器、中空纤维生物反应器、以及微重力旋转生物反应器等培养方式。其中微重力旋转细胞培养技术因其特有的微重力环境，使细胞与细胞、细胞与载体的交联度、沉降力、机械力、压力等发生相互作用、相互制约，模拟了近似生物体内细胞的生长状态和微环境，在再生医学领域应用中备受关注.。除再生医学以外，三维细胞培养技术也常被应用于药物载体、药物毒理、药物筛选、肿瘤治疗等方面的研究 1 三维细胞培养技术在再生医学应用中的优势 三维细胞培养技术使用三维支架或设备细胞提供类似体内生长环境的支架或基质．建立细胞问及细胞与胞外基质问的联系．促进细胞近似于体内的基因表达、基质分泌及细胞功能活动，形成一定的三维结构，既保留了体内细胞微环境的物质结构基础．又实现了细胞培养的直观性及条件可控制性，便于研究人体生理、病理状况，以及预防或疾病的治疗。三维细胞培养技术主要通过体内和体外两种方式。实现其在再生医学中的应用，两者皆采用从机体获得功能细胞。细胞体外扩增培养后，与三维结构的生物材料按一定比例混合。前者是直接植入体内
拼十年寒窗挑灯苦读不畏难；携双亲期盼背水勇战定夺魁。如果你希望成功，以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。 从二维到三维 1教学目标 知识与技能 能够理解维度的概念，了解三维造型的特点，学习三维形体的基本构成方法。 能够运用恰当的方法，将一个二维形象设计制作成一件三维美术作品。 过程与方法 通过欣赏，分析教师微课与教材的某些作品了解平面是如何转化为立体的。 通过对范例的分析，知晓从二维转化为三维的方法，尝试进行立体造型活动。 2学情分析 九年级学生具备一定的设计能力，同时还掌握了一些简单的设计方法，具有一定的自主学习能力与小组合作意识，因此，本课教师采取学生课前自主学习与课堂小组合作相结合的学习方式。 3重点难点 1、教学重点 由二维形象创造三维造型的基本方法。 2、教学难点 设计制作富有创意、美感的三维造型。 4教学过程 4.1第一学时 4.1.1教学活动 活动1【导入】从二维到三维教学设计 《从二维到三维》 戴璐大连市第六十一中学 授课年级：九年级 课业类型：设计应用 课时：一课时 教材分析： 本课属于“设计应用”学习领域，要求以形成学生设计意识和提高动手能力为目的。教学内容贴近学生的生活实际，将学科知识融入到课程内容中，密切联系社会生活，关注环境与生态，突出应用性、审美性和趣味性，使学生始终保持浓厚的学习兴趣与创造欲望。本课通过二维到三维的思考和练习，培养学生科学而艺术的思维方式，以及将平面造型转化为立体造型的能力，激发学生对物体形象、空间和透视的探究兴趣。力求学生学习多种成型方法，尝试设计制作既美观又实用的三维实体，发挥美化环境，装点生活的实际作用，使教学与生活实际紧密联系，建构对学生终生有益的基础知识。 学情分析：
3D细胞培养技术的发展和应用 摘要：传统细胞培养技术在模拟细胞体内生存环境方面做得还不够。 3D细胞培养技术的发明就是为了在细胞培养过程中，为细胞 提供一个更加接近体内生存条件的微环境。本文阐述了何为 3D细胞培养技术，3D细胞培养技术的发展过程以及其最新科 学进展。主要描述3D细胞培养技术的基础理论发展到临床实 践应用的过程，让读者了解并知道什么是3D细胞培养技术以 及其临床实践应用，使3D细胞培养技术更能有效、普遍地应 用于临床治疗中去，造福处在疾病中的人们。 关键词：3D细胞培养技术 3D心脏组织人工器官 正文： 一、什么是3D细胞培养技术 体外细胞培养的一个重要原则是需模拟体内细胞生长环境,该模拟系统中最重要的核心因素是细胞与培养环境之间的相互作用。3D 细胞培养技术(TDCC)是指将具有三维结构不同材料的载体与各种不同种类的细胞在体外共同培养,使细胞能够在载体的三维立体空间结构中迁移、生长,构成3D的细胞载体复合物。3D细胞培养是将细胞培植在一定的细胞外基质中,细胞外基质(ECM)蛋白充当生长支架,使得细胞能够分化产生一定的三维组织特异性结构,所创建的细胞生长环境,则最大程度地模拟体内环境。TDCC作为体外无细胞系统及单层细胞系统的研究与组织器官及整体研究的桥梁,显示了它既能保留体内细胞微环境的物质及结构基础,又能展现细胞培养的直观性及条件可控性的优势。近几年3D细胞培养技术在组织形成、血管发育和器官再造等发育生物学的分支领域得到了广泛的应用。 二、3D细胞培养技术的原理 利用磁性微球载体和磁悬浮技术使贴有细胞的微球载体悬浮在培养液中，确保了高质量、高密度的细胞繁殖，突破了传统有盖培养皿、培养瓶或微孔板细胞培养耗时繁琐，细胞产量微小等局限性。 三、3D细胞培养技术的临床应用 1、神经系统
名师精编优秀教案 《手绘线条图像——立体图像的表达》教学设计 一、教材分析与学习时间安排 《手绘线条图像——立体图像的表达》是人美版美术教材第14册第二课的学习内容，属于造型·表现领域，手绘线条图像的表达是美术教学的重要基础课程之一。学习手绘线条图像能够促进学生将自己的所见、所闻、所感以简单会意的方式表达出来，达到自我表现、自我展示、交流和抒发情感的目的。初一学生在上学期已经对手绘线条有所了解，上学期的学习主要注重学生观察能力的训练,引发学生去把握对象的基本特征和组成要件,能抓住说明问题的关键，并用正确的观察方法进行大胆,自信,有个性地表达事物的程度,不强求完全写实。本学期的教学注重的是使学生理解形态与结构的关系，掌握立体图像的呈现规律和表现手法，能够发挥他们学习的主动性、探索性和创造性，掌握表达立体图像的各种方法。 本内容计划授课一课时。 二、教学目标 知识与能力：通过本课学习，使学生掌握丰富的线条表达方法，理解物象的基本特征和基本关系，提高学生的观察能力和形象思维能力，更重要的是提高表达能力和综合实践能力。 过程与方法：能用手绘线条准确客观、忠实现实地传达物象信息。 情感态度与价值观：培养学生对事物的客观分析能力，表达自己的独到见解，发展个性，培养创新精神，学会从生活中去获取知识和提高能力。 三、教学重点与难点 重点：立体图像的表达方法，围绕生活，调动学习兴趣。 难点：鼓励学生大胆地对三维立体形象进行表达。 四、教学准备 教师准备：电脑课件、正方体、 学具准备：A4纸、铅笔、橡皮 五、教学特点 本节课以调动学生学习兴趣为出发点,淡化美术技能的培养，以看看,想想,画画,猜猜,玩玩的氛围让学生学得愉快,画得开心,在轻松愉快中激发学生热爱美术、领悟美术的独特价值。教学设计力求面向全体学生,坚信每个学生都具有学习美术的能力,都能在他们不同的潜质上获得不同程度的发展，重视学生个性与创新精神的培养。 六、教学过程 （一）游戏引入 1、课堂活动：教师在黑板上画出一个正方形，请同学们通过添画几笔的方式，将二维图形变成三维立体图形，体验平面到立体的过程，激发学生学习的热情。一位同学在黑板上画。 学生在几何课上都已正方形变为正方体对于学生来说并非难事，设计意图： 名师精编优秀教案 学过，之所以选择一开课就做一个简单的练习，目的是为了让学生树立信心，让学生体会到由平面到立体并非难事，只是多了一个深度。同时也完成了从平面到立体知识上的衔接。 （说明：学生基本都能画出，但如果说透视关系都正确基本没有几人。这时候老师应给予鼓励，先不指出问题所在。） 2、教师根据黑板上的正方体引导学生总结出立体图像的含义：在平面中运用绘画等形式表达具有长、宽、高三度空间效果的三维立体形象。 设计意图：从小游戏中引导学生总结立体图像的含义能够加深印象，促进理解。 教师板书：立体图像的表达
从二维到三维细胞培养的 变迁 Newly compiled on November 23, 2020
细胞培养技术进展概述及分析 细胞培养一直是细胞生物学中基础且核心的部分。无论是进行细胞性状研究，还是进行细胞产物的研发，都需要以细胞体外扩增技术-即细胞培养技术为基础。随着生命科学的发展，细胞培养技术更是被广泛应用于生物学、、新药研发等多个领域，成为生命科学最重要的基础技术之一。 传统的细胞培养即细胞的平面培养，细胞在培养过程中只能沿平面延伸，属于细胞的二维培养技术。这种培养方式经济、便利、易操作，符合某个历史阶段对细胞培养技术的要求。但随着研究的深入，传统的二维培养技术已经不能满足细胞培养需求。盖因生物体内的细胞是在立体三维的微环境中生长的，二维培养微环境与体内微环境差异太大，影响细胞的基因表达、信号转导等，导致所培养的细胞逐渐丧失其在生物体内的生物学特性及功能，失去研究及应用价值。传统的二维培养技术，已经成为细胞学为基础的众多学科进步的壁垒之一。 科学家开始寻求更贴近自然状态的细胞培养技术。一种与活体组织内的细胞外基质相似的，能更好的模拟细胞在体内生长环境的培养技术，即细胞的三维培养技术。 目前已开发出很多细胞三维培养技术，大致可分为需要支架的三维培养技术和不需要支架的三维细胞培养技术。支架类主要是在三维空间内构建供细胞附着和生长的类似脚手架的多孔结构, 细胞依附于支架进行三维生长和迁移, 主要的支架材料有胶原和水凝胶等；而不需要支架的三维培养技术主要是通过物理方法使贴壁细胞悬浮于培养基中以达到三维培养的目的, 目前主要的技术有微载体、磁悬浮、悬滴板和磁性三维生物印刷等技术。
3D多细胞肿瘤球的培养 原创2017-04-20医生科研助手 3D多细胞肿瘤球是在体外应用组织培养方法使肿瘤细胞以多细胞集聚体的形式生长成为具有三维结构的球体。 与传统的2D贴壁细胞培养模型相比，3D多细胞肿瘤球可以通过模拟三维细胞网络、细胞与基质、细胞与细胞之间的相互作用，从而更加贴近肿瘤组织中相应的病理生理特征。 因此，3D多细胞肿瘤球培养模型已经逐渐应用于干细胞培养和分化、癌症研究、药物和毒性筛选及组织工程等特定应用中。 虽然3D多细胞肿瘤球模型具有更显著的实体肿瘤生理相关性，但是与2D贴壁细胞培养模型相比，获得大量相对统一的3D多细胞肿瘤球模型需要一系列的培养过程和表征手段。 本文利用Liquid Overlay的制备方法，以乳腺癌细胞MDA-MB-231和MCF-7为模型制备3D多细胞肿瘤球并采用倒置显微镜、激光共聚焦显微镜和环境扫描电镜对其进行详细表征。
1 实验前准备工作 1.提前24 h取12 mL DMEM和RPMI 1640完全培养基（含10%FBS，下同）于50 mL离心管内，置于4℃冰箱中预冷； 2. 将分装好的Matrigel基质胶提前24 h从-20℃放入4℃，使其融化成液体状态； 3. 将无菌的1 mL移液器枪头放入无菌50 mL离心管内，置-20℃冰箱预冷。 2 琼脂糖包被96孔板 1. 准确量取6 mL RPMI 1640培养基（或DMEM培养基）于2个10 mL的注射玻璃瓶内，加入90 mg琼脂糖，盖塞后放入80℃的水浴锅内加热溶解30 min； 2. 加热结束后，将注射瓶放入灭菌锅内，115℃灭菌30 min；
3. 灭菌完成后，迅速取出注射瓶放入超净台内。将注射瓶内的琼脂糖溶液倒入无菌的加样槽中，用多通道移液器以每孔60 μL的量加入96孔板内。 注意：由于琼脂糖溶液在室温时会凝固，因此从灭菌锅内取出琼脂糖溶液后一定要快速转移至超净台内并迅速加入至96孔板中。 此外，为保证加样时琼脂糖不冷却，需要同时灭菌加样槽和100 μL的移液器枪头。 4. 加入完成后，96孔板要保持水平约30 min使孔内的琼脂糖凝固。 3 配置含Matrigel基质胶细胞悬液 1. 取对数生长期的MDA-MB-231细胞（或MCF-7细胞），胰蛋白酶消化后进行细胞计数，用RPMI 1640完全培养基（或DMEM完全培养基）将细胞悬液浓度调整至 2.0×105cells/mL，备用。
MDCK细胞培养 一、目的MDCK细胞培养是分离流感病毒及相关研究实验的基本技术。 二、适用范围适用于疾控中心所有技术人员。 三、程序 （一）生物安全要求实验室生物安全级别：BSL-1所有操作必须在BSL-1实验室的生物安全柜里进行。 （二）材料 1.生长成片的MDCK细胞 2.无菌的T25细胞培养瓶 3.D-MEM培养液（含有L-谷氨酰胺） 4.青、链霉素母液（10000U/mL青霉素G；10000μg/mL硫酸链霉素），分装后保存于-20℃ 5.HEPES缓冲液，1M母液 6.胎牛血清 7.EDTA-胰酶（0.05%胰酶，0.53mMEDTA-4Na），分装后保存于-20℃8.7.5%牛血清白蛋白组分V9.1mL、10mL无菌移液管10.70％～75％的酒精注意事项：经常检查试剂使用的有效期。 （三）实验步骤这里以T75细胞瓶的单层细胞培养为例，叙述MDCK细胞的培养程序。如果细胞瓶的规格有变，MDCK细胞悬液的量必须做相应的调整。 1.D-MEM培养液的准备 500mLD-MEM液中加入：青、链霉素母液5mL（终浓度达：100U/mL青霉素；100μg/mL链霉素），HEPES缓冲液12.5mL（终浓度：25mM）。7.5%牛血清白蛋白组分Ⅴ12.5mL 2.细胞生长液的准备 胎牛血清10mL加到90mL的上述（1）的液体中，使胎牛血清的终浓度为10%。 3.首先将细胞培养瓶中的培养液弃去，加入5mL在37℃水浴中预热的EDTA-胰酶。 4.温和地摇动细胞瓶1min，使EDTA-胰酶均匀分布在整个细胞薄层。然后用移液管吸去EDTA胰酶。
5.重新加入5mL在37℃水浴中预热的EDTA-胰酶重复上述步骤。 6.加入1mLEDTA-胰酶使其均匀分布在整个细胞薄层，37℃孵育细胞瓶直至细胞从塑料细胞瓶的表面分离（约5～10min）。必要时可以摇动或吹打来分离细胞。然后加入1mL胎牛血清灭活残余的胰酶。 7.加9mL已经配置好的含有L-谷氨酸的D-MEM培养液，轻轻用移动移液管来吹散细胞团。 8.取10mL混合物加到90mL细胞生长液（细胞悬液的浓度大约为每毫升含105细胞） 9.每个T25细胞培养瓶加入6mL（6×105/mL）细胞悬液，剩余的细胞悬液可以加到T75细胞瓶用于细胞传代。通常6mL细胞悬液2～3日可生长成片（80％～90％）的单层细胞。 10.于37℃，5%CO2培养箱里培养细胞，每天观察细胞状态，以供进一步实验用。
长方体和正方体的认识 【教学内容】 小学数学义务课程标准实验教科书（苏教版）六年级（上册）P10的例1、例2，完成随后的“练一练”。 【教材简析】 “长方体和正方体的认识”是苏教版六年级上册第二单元“长方体和正方体”的第一课，在学生初步认识了一些简单立体图形的基础上学习，系统地研究它们的几何特征还是第一次。长方体和正方体是最基本的立体几何图形，从二维空间到三维空间，是学生空间观念的一次飞跃，同时也是学习长方体和正方体表面积、体积计算以及进一步学习其他立体几何图形的基础。 【教学目标】 1.通过观察、测量、推理等数学活动，认识长方体和正方体的特征，理解长方体的长、宽、高。 2.在探索长方体和正方体特征的过程中进一步积累探索图形经验，发展学生初步的空间观念其数学思考。 3.在学习活动中获得积极的情感体验。 【教学重点】 认识长方体和正方体的特征。 【教学难点】 理解长、宽、高的价值，形成长方体、正方体空间观念。 【教学过程】 一、确定研究视角 1.引入：出示长方体直观图，并在长方体上剥离一个长方形。 2.谈话：比较长方体和长方形有什么不同？ 3.过渡：研究长方形时我们研究了它的边和角，今天这节课我们要研究长方体的特征，可以从哪几个方面着手？ 引出：面、棱、顶点
介绍：两个面相交的线，叫做“棱”；三条棱相交的点，叫做“顶点”。 【设计意图：本课是学生学习立体图形的起始课，研究方法的迁移和积累至关重要，通过唤醒学生研究二维平面图形的研究经验，引导学生自主确定三维立体图形的研究视角。】 二、探索长方体的特征 1.发现长方体“面”的特征 （1）借助长方体物品，你能发现长方体面有什么特征？你是怎么发现的？（四人小组交流） （2）集体汇报。 （3）小结：刚才我们通过观察、测量、推理等方法，知道了长方体有6个面，6个面都是长方形，相对的面完全相同，特殊情况，相对的两个面为正方形时，其余的4个面是完全相同的长方形。 2.发现长方体“棱”和“顶点”的特征 （1）同桌两人合作搭一个长方体框架，边操作边思考： ①支架点需要几个？为什么？ ②小棒选几种？每种几根？为什么？ （2）集体汇报：搭成功的小组介绍成功经验，没搭成功的说说失败的原因，在搭的过程中感悟到了长方体棱有什么特征？ （3）小结：通过搭一搭，我们知道了长方体共有12条棱，将12条棱按相对位置进行分类，可分成3组，每组的4条棱长度相等；长方体有8个顶点。 【设计意图：通过创设观察、操作、推理等数学活动，引导学生在活动中感悟、发现长方体面、棱、顶点的特征，积累数学活动经验。】 3.认识长方体的“长、宽、高” ①出示长方体直观图，想象看不见的三条棱在哪儿？ ②想一想，至少保留几条棱，还能想象出长方体原来的样子？追问：这三条棱有什么特点？ ③相机教学：长方体相较于同一顶点的三条棱的长度，分别叫做长方体的长、宽、高。 变化长方体摆放方向，请学生指长方体的长、宽、高。 ④变化长、宽、高，感受长方体大小的变化。 【设计意图：长、宽、高的认识不能只是停留在字面的机械记忆，通过想象至少保留几条棱还能确定原来长方体的样子和变化长方体的长、宽、高，帮助学生体会长方体长、宽、高的价值，即长、宽、高决定了长方体的形状和大小。】
重点：坐标 提问：如何利用绝对坐标、相对坐标和相对极坐标定点、作图？ 一、启动CAD时注意： 用户名：CAD 密码：2000 单机: 用户名：SJ 密码：8106345 二、用工具 1、视图→工具栏 2、命令：TO 3、右键点击工具栏 三、WCS：世界坐标 UCS：用户坐标 切换坐标系：工具→新建UCS→（世界、原点……） 四、坐标系的应用： 1、绝对坐标，表示方法：x,y 。以原点（0，0）为基点定位所有的点。 画直线步骤：点直线按钮→输入第一点的定点参数0，0→按空格键确定→输入定点参数100，0→。。。。。。最后按空格键确定 2、相对坐标，表示方法：＠x,y . 在绘图过程中，假设“以最后一个点为坐标原点定点作图”， 可以是任意点。 3、相对极坐标，表示方法：＠L 三维细胞培养—— 提供更真实的体外生物模型 细胞2D培养与3D 培养的本质差异 细胞特征2D 培养3D 培养形态片状、平板、单层生长球状或聚集状的自然结构 增殖速度比活体内细胞更快因3D模型和细胞不同，可能比 2D培养的更快或更慢 在培养基/药物中的 暴露程度细胞均匀暴露于培养基中的营养物/ 生长因子/药物 营养物/生长因子/药物可能无法 充分浸润到中心区域的细胞 基因/蛋白表达比体内细胞相比，基因和蛋白表达 水平都有所差异更接近体内细胞的状态。干细胞能更好地维持干性，也更容易被诱导分化 药物敏感性细胞对药物更敏感，药物似乎更有 效果细胞对药物更耐受，结果能更有效地指导体内药物治疗 3D与2D培养的干细胞生物学特性对比 3D培养的干细胞与2D培养的干细胞相比 ●细胞活力更强 ●能更好地维持干性 ●更容易被定向诱导分化 参考文献：Ling Guo, et al. Epigenetic changes of mesenchymal stem cells in three-dimensional (3D) spheroids. J. Cell. Mol. Med. 2014,18,(10):2009-2019 产品介绍 3D与2D培养的肿瘤细胞药敏性对比 ●药物种类：阿霉素 ●细胞类型：MCF-7 ●结果：3D培养的肿瘤细胞IC50（达到50%死亡 率时所需的药物浓度）是2D培养细胞的100倍 3D培养的细胞与体内真正的3D肿瘤组织有更强的生物学相关性，因此更能预测临床结果。 对于大多数抗肿瘤药物，3D培养的细胞的药敏性要低于2D培养的细胞。 用传统的2D培养细胞筛选出来的药物，通过动物实验后，能通过三期临床实验的只有10%。 而最终被证明有效的只有5%。造成了极大的实验成本浪费。 二维图形产生三维造型 ——“平面到立体”的“穿越” 汉中市一职中伍思敏 一、授课专业及年级：13级（6）班平面设计专业 二、授课时间：2014年12月10日 三、教学内容：学习用车削修改器，将二维平面图形转化成三维模型。 四、教学目标： 1、知识目标：理解车削修改器的含义，学习使用车削修改器进行三维建模。 2、能力目标：着重培养学生观察模型，并抽象出隐藏在模型特征后的规律， 并运用这些知识解决实际问题，创建模型。 3、情感目标：通过观察分析模型，完成二维模型到三维模型的思维转换， 丰富开阔同学们认识世界的角度和视野。 五、教学重点：能够观察出模型的构造，学会运用车削修改器进行三维建模。 六、教学难点：理解车削修改器的具体物理含义。 七、教学方法：利用多媒体操作平台演示及项目教学法进行学生实验式教学。 八、教学思路：复习提问——二维图形的构造，样条线是基础（复习二维样条线建模） ——新课导入（播放影视视频）——车削修改器建模讲解，演示—— 任务驱动，构造三维模型（将学生分成四个个小组，分配任务）—— 学生上台完成任务，教师指导——其他巩固环节（例题讲解，课后思 考，作业布置） 九、教学准备： 1、多媒体教学演示平台，学生电脑操作平台。 2、教学多媒体展示资料搜集。 3、自制多媒体课件。 十、教学安排：1课时 十一、教学过程及设计分析： 教学过程 （一）复习准备和新课引入（5分钟）（1）复习上次课的二维样条线建模内容 1）样条线创建的二维图形有哪些？ 2）样条线的控制。 3）样条线的修改。 （2）新课引入 [多媒体演示：星级穿越电影片段] 复习提问： (1)我们生活在几维空间里？ (2)上次课我们讲了样条线建模，那些模型属于几维图形？（3如何将二维模型转换成三维造型呢？ [多媒体课件演示] （二）新课教与学（35分钟） 新课教学：如何理解车削修改器。 第一章 细胞培养的基本原理与技术 现代生物技术一般认为包括基因工程技术、细胞工程技术、酶工程技术和发酵工程技术，而这些技术的发展几乎都与细胞培养有密切关系，特别是在医药领域的发展，细胞培养更具有特殊的作用和价值。比如基因工程药物或疫苗在研究生产过程中很多是通过细胞培养来实现的。基因工程乙肝疫苗很多是以CHO细胞作为载体；细胞工程中更是离不细胞培养，杂交瘤单克隆抗体，完全是通过细胞培养来实现的，既使是现在飞速发展的基因工程抗体也离不开细胞培养。正在倍受重视的基因治疗、体细胞治疗也要经过细胞培养过程才能实现，发酵工程和酶工程有的也与细胞培养密切相关。总之，细胞培养在整个生物技术产业的发展中起到了很关键的核心作用。 第一节 体外培养的概念 一、基本概念 体外培养（in vitro culture），就是将活体结构成分或活的个体从体内或其寄生体内取出，放在类似于体内生存环境的体外环境中，让其生长和发育的方法。 ●组织培养：是指从生物体内取出活的组织（多指组织块）在体外进行培养的方法。 ●细胞培养：是指将活细胞（尤其是分散的细胞）在体外进行培养的方法。 ●器官培养：是指从生物体内取出的器官（一般是胚胎器官）、器官的一部分或器官原基在体外进行培养的方法。 二、体内、外细胞的差异和分化 1.差异：细胞离体后，失去了神经体液的调节和细胞间的相互影响，生活在缺乏动态平衡相对稳定环境中，日久天长，易发生如下变化：分化现象减弱；形态功能趋于单一化或生存一定时间后衰退死亡；或发生转化获得不死性，变成可无限生长的连续细胞系或恶性细胞系。因此，培养中的细胞可视为一种在特定的条件下的细胞群体，它们既保持着与体内细胞相同的基本结构和功能，也有一些不同于体内细胞的性状。实际上从细胞一旦被置于体外培养后，这种差异就开始发生了。 2.分化：体外培养的细胞分化能力并未完全丧失，只是环境的改变，细胞分化的表现和在体内不同。细胞是否表现分化,关键在于是否存在使细胞分化的条件，如Friend细胞（小鼠红白血病细胞）在一定的因素作用下可以合成血红蛋白，血管内皮细胞在类似基膜物质底物上培养时能长成血管状结构，杂交瘤细胞能产生特异的单克隆抗体，这些均属于细胞分化行为。 第二节 细胞培养的一般过程 一、准备工作 准备工作对开展细胞培养异常重要，工作量也较大，应三维细胞培养的意义
二维转三维造型教案
细胞培养技术
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