细胞生物学实验
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细胞生物学实验教程1. 细胞培养细胞培养是研究细胞生物学的重要工具。
其基本原理是将动植物等生物材料分离、挑选出优良细胞群体,通过合适的细胞培养基、培养条件、方法和设备,使细胞在体外生长和繁殖。
其常用培养细胞的类型有:肺、肝、胃肠、心肌、肌肉、神经、结缔组织、卵巢等。
2. 细胞分离将细胞组织挑选出来进行细胞分离,我们需要用到一般的分离试剂,如细胞酶、生物表面活性剂、离子液体、尼龙布、毛细管、细胞分选仪和细胞联合培养等,同时需要注意一些技术细节。
例如合适的分离环境和分离条件、合适的分离时间、细胞貌形的观察以及细胞去污的操作等。
3. 细胞染色细胞染色是存在于细胞的染色体、蛋白质和核酸等物质,借助不同染色剂使之显色的过程。
其优点是操作简便,速度快,结果直观且研究范围广。
根据它的使用范围和目的不同,一般分为核型分析、基因型分析、生化分析、免疫分析和化学分析等。
4. 免疫组化染色免疫组化染色是指利用抗体与细胞中的特定抗原之间的结合反应,使细胞中的抗原在细胞、组织切片或细胞培养物中可视化并得到定位的技术。
这种技术是现代生物技术与分子生物学的重要组成部分,也是研究细胞分子和生物学的密切联系。
5. 荧光标记技术荧光标记技术是指在一定条件下,荧光分子效应的物理特性。
将该技术运用于细胞生物学中,可以标记生物分子,如细胞内结构组分和生物分子中的蛋白质、核酸、糖等,以实现对其特性、运动和转化的动态和定量分析。
同时,它对于研究牛眼改良和细胞砂浆的研究、比较病理学和細胞生理学中细胞示踪标记的定位等过程中也有着积极的作用。
6. 电镜观察电子显微镜(EM)是一种利用电子束代替光束观察样品表面的高分辨率显微镜。
其操作方法较为复杂,需要像样的准备样本和设备,但提供的高分辨率和高对比度,使得研究者可以观察小于光学分辨率的细胞结构,并能发现小分子、细菌和病毒等细胞成分。
7. 分子生物学实验技术目前,分子生物学技术已经成为细胞生物学研究的重要手段之一。
细胞生物学实验报告细胞生物学实验报告篇一实验教师:xxx所在学校:xxx中学目的要求:1练习徒手切片2认识叶片的结构3画叶片的表皮细胞和保卫细胞材料用具:新鲜叶片(如菠菜、槐树、蚕豆的叶片),显微镜,双面刀片(两片、并在一起、一侧用胶布粘牢)、镊子、载玻片、盖玻片、叶片的永久切片、盛有清水的培养皿、滴管、吸水纸、碘液、纱布、毛笔、小木板。
方法步骤方法与步骤要点注意事项(一)练习徒手切片,制作叶片横切片的临时切片1将新鲜的叶片平放在小木板上。
2右手捏紧并排的两片刀片,沿着图中虚线的方向,迅速切割。
3把刀片夹缝中存在的切下的薄片放入盛有清水培养皿中。
要多切几次(每切一次,刀片要蘸一下水)。
4用毛笔蘸出较薄的一片,制成临时切片。
叶片下面要垫上小块木板,以防损坏桌面。
刀片要捏紧,切割速度要快,注意安全。
为了便于观察,载玻片的水滴中可以同时放几片叶的横切片,选择切得较薄的一片用来观察。
(二)观察叶片的结构1.用显微镜先观察叶片横切面的临时切片,再观察叶片的永久横切片。
2.观察时注意分清时的表皮、叶肉和叶脉。
仔细观察上、下表皮细胞的`区别(三)观察叶片的下表皮1.用镊子撕下一小块叶片的下表皮,制成临时装片。
2.用显微镜进行观察,下表皮细胞的形态是什么样子的,下表皮上有没有气孔?撕取下表皮时,一定要薄,否则影响观察效果。
注意观察气孔的结构。
(四)画图在下面空白处画出下表皮上一对保卫细胞及周围的几个表皮细胞,这一对保卫细胞要详细画,周围的细胞只需勾出轮廓。
画图时,要真实、实事求是。
讨论与交流1.保卫细胞的结构特点对植物的蒸腾作用有什么意义?2.从结构上看,叶片有哪些方面是适于接受阳光的?细胞生物学实验报告篇二一、实验目的1. 初步学会观察植物细胞质壁分离和复原的方法。
2. 理解植物细胞发生渗透作用的原理。
二、实验原理当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分就透过原生质层进入外界溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定的收缩。
细胞生物学实验细胞生物学是一门复杂而有趣的科学,旨在探索细胞基础结构及其功能。
细胞生物学实验是为了更深入地了解细胞,以便更好地应用。
细胞生物学实验涵盖了在实验室中模拟和测试不同类型的细胞,以发现细胞的结构和功能。
细胞生物学实验可以根据不同的实验目的而有不同的设计。
有些实验的目的是了解细胞的基础结构,例如用来实现细胞分裂的机制和细胞内组织构建的过程;有些实验的目的是了解细胞受环境刺激后该如何反应,例如研究细胞对毒性物质或药物的反应;也有些实验的目的是了解细胞之间的相互作用,例如研究细胞传播信息的机制。
不管实验的目的是什么,它们都需要有效的实验设计、精确的操作技巧和准确的数据分析。
在实验室中,细胞生物学实验的步骤要求详细。
实验的第一步是准备实验材料,根据实验的目的而确定所需的技术和实验材料,细胞培养和试剂的准备非常重要。
实验的第二步是实施实验,要求操作者熟悉实验操作流程和技术,以确保细胞培养和观察的精确性。
实验的第三步是数据分析,分析测得的实验数据,对结果进行概括和解释,并画图显示数据。
细胞生物学实验通常分为室内实验和实地实验。
室内实验用于实验室中实现细胞培养、操作和观测,实现实验过程的模拟,这样能迅速得到实验结果,更方便地探索实验结果的可靠性和可重复性。
实地实验涉及到从实地样本中收集细胞,进行实验室外观测,探究细胞在大自然环境中的表现,进而发现细胞的新特性,从而更好地应用。
细胞生物学实验的重要性不言而喻,其探索的结果可以丰富细胞生物学的理论,为临床药物发现、新药开发和疾病治疗应用提供重要的科学依据。
近年来,细胞生物学实验技术发展迅猛,实验过程日益简化,实验结果也越来越准确可靠,为研究人员在实验室中快速发现细胞的新特性提供了良好的条件。
细胞生物学实验是一种长期探索性的实验工作,一般来说,实验结果最后能揭示的不仅仅是细胞的结构及其复杂的功能,更能揭示人类自身的始祖,以及窥探自然现象的深奥内涵。
综上所述,细胞生物学实验是一项复杂而又有趣的工作,旨在深入了解细胞结构和功能,针对不同实验目的,它要求严格的实验设计、准确的操作技巧和精确的数据分析,研究结果为药物发现、新药开发和疾病治疗提供宝贵的科学依据,进而改善人类的健康水平。
细胞生物学实验(本科生)实验内容实验一细胞的结构目的:1、熟悉实验室规范2、掌握光镜下细胞器的形态、分布特点;3、掌握临时制片法;4、学会生物绘图内容:(一)录像:临时标本片的制作(二)光镜下细胞器形态学观察:1、高尔基体(兔神经节切片)2、细胞核及核仁(蝾螈表皮装片)3、线粒体(肾小管切片)4、细胞骨架(培养肝癌细胞飞片)5、中心体*(马蛔虫受精卵切片)(二)操作:制作人口腔上皮细胞临时制片(显示活体线粒体)(三)实验报告:绘制人口腔粘膜上皮细胞实验二细胞化学细胞工程目的:1、掌握甲基绿-派洛咛染色法原理及操作技巧2、了解几种化学成分的显示方法及原理;3、观察各种化学成分在细胞中的分布;4、了解PCC原理;5、了解细胞融合及其应用;内容:(一)录象:克隆羊(二)观察:1、糖原(动物肝切片,PAS反应)2、酸性蛋白(蟾蜍血涂片,酸性固绿染色)3、酸性磷酸酶*(鼠腹腔液涂片,金属沉淀法显色)4、DNA* (小鼠睾丸切片,Feulgen反应)5、DNA、RNA*(人口腔粘膜上皮细胞涂片,吖啶橙染色,荧光显微镜观察)6、细胞融合(鸡血细胞、培养细胞)7、PCC*(Hela细胞)(三)操作:制作蟾蜍血涂片,显示DNA、RNA(四)实验报告:甲基绿-派洛咛染色原理、步骤及结果实验三显微测量细胞的生理活动目的:1、掌握显微测量技术;2、观察细胞的生理活动;3、掌握死活细胞的鉴别方法及原理;内容:(一)录象:细胞的活动显微测量(二)观察:1、胞质环流(黑藻叶片)2、吞噬作用*(小鼠白细胞)3、吞噬作用(蟾蜍白细胞)(三)操作:1、显微测量(蟾蜍红细胞)2、死活细胞鉴别(酵母细胞)(四)实验报告:1、测量5-10个细胞的大小,计算平均值;2、计算细胞存活率。
实验四细胞增殖染色体(质)目的:1、熟悉细胞增殖的主要方式;2、掌握细胞增殖周期各期的形态学特点;3、熟悉人染色体的基本形态特征;4、掌握X染色质标本的制备方法及原理;内容:(一)观察:1、动物细胞有丝分裂(马蛔虫受精卵切片)2、植物细胞有丝分裂(洋葱根尖纵切片)3、收缩环*(肝癌细胞飞片)4、无丝分裂*(草履虫装片)5、人染色体的基本形态(人血涂片)(二)操作:1、制作有丝分裂压片(洋葱根尖)2、制作X染色质标本片(人口腔粘膜上皮细胞)(三)实验报告:绘有丝分裂图、X染色质图。
细胞生物学实验细胞生物学实验是细胞生物学研究的重要组成部分,在细胞生物学中,细胞生物学实验具有重要作用。
细胞生物学实验可以通过对细胞进行观察,检测,分离和操作等方法,对细胞内外信息进行研究,从而研究细胞的结构、功能、化学反应和物质交换等。
一般来说,细胞生物学实验可以分为直接观察实验,化学分析实验,生物分析实验,生物组装实验,以及细胞移植和培养实验等几种。
这些实验分别有不同的用途,能够更好地帮助科学家研究细胞。
直接观察实验是最基本也是最重要的实验。
它需要将细胞用显微镜放大,形成细胞图谱。
通过观看细胞图谱,能够清楚地了解细胞的结构,细胞内部的构造以及细胞间的关系。
化学分析实验主要是为了研究细胞中的物质及其交互作用,可以采用的实验方法有酶活性测定、亲和纯化及表观遗传学分析等。
这些实验可以帮助科学家了解细胞中各种物质的含量,并对细胞的功能及物质之间的相互作用做出更深入的研究。
生物分析实验主要用于研究细胞内部结构和功能,包括细胞膜和核膜蛋白的定量分析,细胞结构及功能组成分析,细胞膜蛋白及核膜蛋白结构和功能研究等。
这些实验可以帮助科学家更深入地研究细胞的结构和功能。
生物组装实验是在细胞结构的基础上构建更复杂的九聚体,通过把这些九聚体组装到细胞神经元上,可以研究神经系统的功能、结构及行为。
细胞移植和培养实验是将细胞从一种宿主机体迁移到另一种宿主机体,或从一种宿主体中分离出来,然后在体外培养以研究其特性的实验。
这种实验能够为科学家更好地研究细胞的功能和行为提供帮助。
总之,细胞生物学实验是细胞生物学研究的重要组成部分,它能够帮助科学家们更好的研究细胞的结构、功能、化学反应和物质交换等方面,从而对细胞的研究有更深入的了解。
细胞生物学实验报告(3篇)细胞生物学实验报告(精选3篇)细胞生物学实验报告篇1一、实验目的:1、掌握显示细胞中过氧化物酶反应的原理和方法。
2.了解细胞凋亡的生物学意义3、掌握凋亡细胞的形态学检测方法二、实验原理:1、细胞内的过氧化物酶能把许多胺类氧化为有色化合物,用联苯胺处理标本,细胞内的过氧化物酶能把联苯胺氧化为蓝色的联苯胺蓝,进而变为棕色产物,因而可以根据颜色反应来判定过氧化物酶的有无或多少。
中间产物蓝色联苯胺是不稳定的,无需酶的参加即可氧化为棕色化合物。
2、细胞凋亡是指细胞在生理或病理条件下,遵循自身的程序,自己结束其生命的过程。
它是一个主动的、高度有序的,基因控制的,一系列酶参与的过程。
3、凋亡细胞形态学特征是:体积变小,细胞质浓缩;细胞核发生染色质凝聚和聚集于核膜周围(边缘化);细胞膜有小泡状形成;晚期细胞膜内陷形成大小不同的凋亡小体;根据细胞凋亡形态学特征进行显微观察是检测细胞凋亡的一种直观、可靠的方法。
三、实验步骤:细胞中过氧化物酶的显示1、在载片上滴一滴PBS缓冲液;2、取骨髓细胞:用断颈法处死小鼠,立即剪取后肢,去除肌肉,剥出后肢股骨,剪开股骨一端,用牙签尖的一端插入剪开的小孔中,抠取少许骨髓细胞置滴有PBS的载片上;3、涂片:用另一玻片将骨髓细胞沿一个方向涂布推开,室温晾干;4、媒染:在涂片上滴0.5%硫酸铜液,以盖满涂片为宜,处理30秒-1分钟。
5、倾去硫酸铜液,直接滴入联苯胺混合液反应6分钟(以盖满涂片为宜)6、清水冲洗,番红复染2min。
7、镜检:清水冲洗,室温晾干,先低倍镜下观察,后换高倍镜下观察(油镜100_)细胞凋亡的形态学检测与观察吉姆萨染色:1、取细胞爬片置于小培养皿中(有细胞面朝上)2、生理盐水轻轻漂洗细胞3、95%乙醇固定5min4、PBS缓冲液洗2次5、吉姆萨染色液染色5min6、蒸馏水轻轻洗去染液7、普通光学显微镜下观察。
吖啶橙染色:1、取细胞爬片置于小培养皿中(有细胞面朝上)2、生理盐水轻轻漂洗细胞3、甲醇:冰醋酸(3:1)固定5min4、PBS缓冲液洗2次每次1min5、0.01%吖啶橙染色液在避光环境下染色5min6、蒸馏水轻轻洗去染液6、选用蓝光激发滤片在荧光显微镜下观察。
细胞生物学实验
一、细胞培养
1、细胞复苏
将冻存有细胞的冻存管从-70ºC 冰箱中取出,迅速置于已预热37ºC的水浴箱中不断摇动使冻存液在1 min 内解冻。
在超净工作台内吸出细胞悬液并滴加在含6 ml DMEM 培养基的离心管中,放入离心机1 000 rpm 离心6 min, 弃上清液,向离心管中加入DMEM 培养基6 ml 吹打混匀制成细胞悬液种于培养瓶中, 放入37ºC 5%CO2培养箱中继续培养,24 h 内换液,以除去残存冻存液和未贴壁细胞。
2、细胞培养与传代
当细胞长满培养瓶底约85%~90%时弃去原培养液,用PBS 轻洗2~3 次,弃去PBS,加入适量胰蛋白酶液,在倒置显微镜下观察,若胞质回缩,细胞间不再连接成片时,吸弃胰蛋白酶液,加入DMEM 培养基终止消化,轻轻吹打直至细胞全部脱落悬浮,将细胞悬液吸出分装至2~3 个培养瓶中,再加入适量DMEM 培养基和胎牛血清,血清浓度为10%,放入培养箱中静置培养。
传代第2 天吸出原培养
液,加入新培养液。
细胞约2~3 天传代1 次。
3、细胞冻存
细胞冻存前一天更换培养基,观察细胞生长情况,使细胞处于指数生长期。
按照细胞传代的方法收集,去少量细胞悬液在倒置显微镜下进行细胞计数。
然后将细胞悬液吸入离心管,1000 rpm 离心6min,弃上清,吸取细胞冻存液,吹打混匀细胞,使细胞密度为1×107个/ml,将细胞悬液吸入冻存管中严密封口,冻存管做标记。
先将冻存管放入4ºC 冰箱30 min,接着置于-20ºC 冰箱1 h,再移入超低温冰箱中保存。
细胞生物学实验汇总1.细胞培养实验:细胞培养是一种将细胞在人造环境下生长和繁殖的方法。
这种实验可以用来研究细胞的生长和增殖,观察细胞的形态变化,评估细胞的功能和活性等。
培养的细胞可以来自动物组织、植物组织或微生物等。
2.免疫荧光染色实验:这种实验可以用来观察细胞内特定的蛋白质、细胞器或DNA分布。
研究人员可以利用荧光染料或标记的抗体与目标分子结合,在显微镜下观察细胞瞬态或持久性标记。
这种实验可以帮助我们研究细胞的结构和功能,探索细胞中不同分子的相互作用。
3.转染实验:转染是将外源DNA或RNA引入细胞内的过程。
这种实验可以用来研究基因在细胞中的功能,或将外源基因导入到细胞中来改变其表达。
常见的转染方法包括酵母转染、细菌转染、质粒转染和病毒转染等。
转染实验可以帮助我们了解基因调控机制和研究细胞行为的变化。
4. 测定细胞增殖实验:这种实验可以用来测定细胞增殖速度和细胞生长的影响因素。
常见的细胞增殖实验包括MTT(3-(4,5-二甲基-2-苯唑基)-2,5-二苯基四氮唑)实验、BrdU(5-溴脱氧尿苷)实验等。
这些实验可以帮助我们了解细胞增殖的分子机制和影响细胞增殖的因素。
5.测定细胞凋亡实验:细胞凋亡是一种编程性死亡的过程,是维持细胞内稳态的重要机制。
测定细胞凋亡的实验可以帮助我们研究细胞死亡的调控机制,并评估不同因素对细胞凋亡的影响。
常见的细胞凋亡检测方法包括DNA损伤、细胞膜破裂和细胞色素释放等。
6.蛋白质分离和电泳实验:这种实验可以用来分离和鉴定细胞中的蛋白质。
常见的蛋白质分离方法包括凝胶电泳、二维凝胶电泳和西方印迹等。
这些实验可以帮助我们研究细胞中不同蛋白质的表达和功能,了解蛋白质调控的机制。
7. 实时荧光定量PCR(polymerase chain reaction)实验:PCR是一种在体外合成DNA的技术。
实时荧光定量PCR可以用来定量检测靶基因在细胞中的表达水平。
这种实验可以帮助我们研究细胞基因表达的调控机制和研究基因在不同生物学过程中的功能。
一、实验目的1. 了解细胞膜的功能和特性;2. 掌握细胞膜的制备和观察方法;3. 学习细胞膜的流动性和渗透性实验技术;4. 通过实验验证细胞膜在细胞生理活动中的作用。
二、实验原理细胞膜是细胞与外界环境之间的分隔层,具有保护、物质交换、信号转导等功能。
细胞膜主要由磷脂双分子层和蛋白质组成,具有一定的流动性和选择性渗透性。
本实验通过制备细胞膜、观察细胞膜形态、测量细胞膜流动性、研究细胞膜渗透性等方法,探讨细胞膜在细胞生理活动中的作用。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:新鲜猪肝、生理盐水、磷酸缓冲液(pH 7.4)、0.25%胰蛋白酶、0.1%EDTA、0.2%Triton X-100、红四唑(MTT)、无水乙醇、氯化钠、蒸馏水等。
2. 实验仪器:显微镜、离心机、超速离心机、恒温水浴锅、移液器、培养皿、烧杯、试管等。
四、实验步骤1. 制备细胞膜(1)取新鲜猪肝,用生理盐水冲洗干净,切成小块;(2)将肝组织放入烧杯中,加入适量生理盐水,用组织捣碎器捣碎;(3)将捣碎的肝组织过滤,收集滤液;(4)将滤液加入适量0.25%胰蛋白酶,在37℃恒温水浴锅中消化30分钟;(5)将消化后的滤液加入适量0.1%EDTA,终止消化;(6)将终止消化的滤液离心(3000r/min,10分钟),收集上清液;(7)将上清液加入适量0.2%Triton X-100,充分混匀,室温下放置10分钟;(8)将混合液离心(12000r/min,30分钟),收集沉淀即为细胞膜。
2. 观察细胞膜形态(1)取细胞膜沉淀,用生理盐水洗涤2次,每次5000r/min,10分钟;(2)将洗涤后的细胞膜沉淀加入适量生理盐水,制成细胞膜悬液;(3)取少量细胞膜悬液,滴于载玻片上,用盖玻片封片;(4)在显微镜下观察细胞膜形态。
3. 测量细胞膜流动性(1)取细胞膜悬液,加入适量红四唑(MTT),混匀;(2)将混合液离心(3000r/min,10分钟),收集上清液;(3)用分光光度计测定上清液在570nm处的吸光度值;(4)根据吸光度值计算细胞膜流动性。
细胞生物学实验
1、高尔基复合体、镀银染色在核周的细胞质中被染成棕褐色,呈斑块状或扭曲的条索状。
2、线粒体、詹姆斯绿染色,细胞色素氧化酶,在细胞质中散在一些被然曾亮绿色的粒状或短棒状
3、中心体、铁苏木素染色受精卵两级各有一颗染色很深的小黑点
4、细胞骨架考马斯亮蓝沿细胞长轴方向分布着一些被染成蓝色的丝状纤维
5、胞质环流黑藻叶绿体
6、细胞活性鉴定染色排除法台盼蓝死细胞蓝色活细胞不着色
许多酸性染料不容易穿过活细胞的质膜进入细胞内,却能渗入死细胞使其着色以此来鉴别死活细胞
7、细胞融合聚乙二醇PEG
8、PAS法显示糖原过碘酸Schiff试剂
肝糖原位于细胞质中呈紫红色颗粒状
9、脂类苏丹染料橘红色脂滴
10、酸性蛋白——胞质、核仁碱性蛋白——细胞质
不用PH的固绿染液绿色
11、甲基绿---派洛咛甲基绿与DNA结合(胞核),派洛咛与RNA结合(胞质与核仁)
12、酸性磷酸酶溶酶体。
细胞生物学实验报告目录:1.实验目的2.实验原理3.实验步骤4.实验结果与分析5.实验结论6.实验心得1.实验目的本实验旨在通过观察细胞的结构和功能,了解细胞的基本特征和生物学意义。
2.实验原理细胞是生物体的基本单位,由细胞膜、细胞质和细胞核组成。
细胞膜起着维持细胞内外环境平衡和物质交换的作用;细胞质内含有各种细胞器,如线粒体、高尔基体等,对细胞的代谢和功能发挥重要作用;细胞核则是细胞的遗传物质DNA的储存和转录的场所。
3.实验步骤步骤1:制备观察细胞的标本将动植物组织样本切片并固定在载玻片上,用甲醛或酒精进行固定。
步骤2:观察细胞结构将载玻片放在显微镜下,视野适当调整,首先用低倍镜观察整个组织结构,再用高倍镜观察细胞的细节。
步骤3:细胞核染色在载玻片上滴加少许乙醇溶液,保持片面湿润,然后在玻片上滴加适量的苏丹红G溶液,使其覆盖整个标本,再用玻片一端旋转均匀。
然后,用甲苯将玻片内溶液洗净,再用约10%苏丹红醇溶液染色5-10分钟,最后用水洗净,挤去水分。
步骤4:观察细胞核结构将载玻片放在显微镜下,用高倍镜观察染色的细胞核。
注意观察核膜、染色质和核仁的形态和位置。
4.实验结果与分析通过实验观察,得出以下结果和分析:-细胞膜:细胞膜是细胞的外层包裹结构,具有选择性通透性,能够控制物质的进出。
观察结果显示细胞膜是一个薄膜状结构,包裹着细胞质和细胞核。
-细胞质:细胞质是细胞核和细胞膜之间的区域,包含各种细胞器。
观察结果显示细胞质呈胶状或颗粒状,其中可以看到线粒体、高尔基体等细胞器。
-细胞核:细胞核是细胞的遗传中心,储存了细胞的遗传物质DNA。
观察结果显示细胞核通常为圆形或椭圆形,含有染色质和核仁。
5.实验结论本实验通过观察细胞的结构和功能,深入了解了细胞的基本特征和生物学意义。
细胞膜起着筛选物质进出细胞的作用,细胞质中的细胞器对细胞的代谢和功能起着重要作用,而细胞核则是细胞的遗传中心。
6.实验心得通过此次实验,我进一步了解了细胞的结构和功能。
1. 什么是细胞培养?
细胞生物学实验
指从动物活体体内取出组织,并将其分散为单个细胞(机械或酶消化),在体外模拟体内的生理环境,使其在人工培养条件下保持生长、分裂繁殖、细胞的接触性抑制以及细胞衰老过程等生命现象。
最常见的细胞一般有两种,一种是原代细胞,另一种是传代细胞。
原代细胞是指动物组织经过胰酶或胶原酶等酶类的消化,使其分散,从而获得单个细胞,再使这些单个细胞生长于培养容器中的过程。
大多数组织可以制备原代细胞,但制备的方法略有不同,制备的细胞生长快慢及难易程度也不相同。
不同的原代细胞,其形态也不尽相同。
一般将10代以内的细胞称之为原代细胞。
传代细胞一般指无限繁殖的细胞系,理论上这类细胞可以无限次的传代。
做实验的时候也会经常使用这类细胞,如Hela、293、Vero 等细胞。
2. 细胞的生长周期
游离期:细胞刚接种到新的培养容器中到贴壁前的一段时期,这个时期的长短由细胞类型决定,从几分钟到几个小时不等。
贴壁期:细胞从游离状态变为贴附到培养器皿表面并展现出一定细胞形态的时期。
潜伏期:细胞在完成贴壁后,并不会马上进行增殖,会进行增殖所必须的物质和能量的储备,这个时候称之为潜伏期。
对数生长期:细胞在完成物质和能量储备后,开始大量的增殖的时期。
这个时期的细胞活力旺盛,且状态稳定,我们所做的绝大多数实验都是在这个时期开展的。
停止期:随着细胞的生长,细胞密度越来越大,由于营养物质的消耗、细胞间的接触抑制等因素,细胞生长缓慢,甚至停止生长。
这个时候,我们就要给细胞进行传代了,使细胞可以继续进行增殖,保持旺盛的活力。
3. 细胞生长所需要营养条件
细胞的培养所需要的营养成份一般来自于基础培养基(比如DMEM培养基)和血清。
基础培养基:主要是提供细胞生长所需要的氨基酸(组成蛋白质的基本单位)、维生素(细胞代谢中辅酶的组成成分)、无机离子(K+,Na+等)、碳水化合物(碳源和能量来源)和一些激素等营养物质。
血清:主要是提供一些基础培养基不能提供的生长因子和低分子的营养物质,此外它还有促进细胞的贴壁、中和有害重金属离子等作用。
如果只提供基础培养基而不提供血清,绝大多数细胞是无法生长的。
血清对于我们实验的重要性就不言而喻了,那么什么样的血清才算是合格的血清呢?
合格的血清需要通过各种检测,包括无细菌,无真菌,无支原体检测,无病毒污染。
血清一般呈现为淡黄色,透明状液体,由于含有大量的蛋白质等成分,会略有黏稠。
以全式金公司的TransSerum EQ Fetal Bovine Serum (FS201-02)为例,它通过了牛腹泻病毒、牛副
流感病毒、牛呼肠孤病毒、狂犬病病毒、牛腺病毒、牛细小病毒和支原体的检测,安全可靠。
以澳洲健康胎牛血液为原料加工而成,经3 次0.1 μm 微孔滤膜过滤,无支原体污染,内毒素水平极低。
同时呢也适用于间充质干细胞的培养
除了基础的培养基和血清以外,在培养细胞的时候可能还会用到一些其它的试剂,比如消化贴壁细胞必备的Trypsin(FG301-01 或FG301-11),常见的缓冲液PBS(FG701-01),双抗Penicillin-Streptomycin(FG101-01)等。
4. 影响细胞生长的因素
对细胞生长影响比较多的点主要有以下三个方面:
(1)细胞的营养来源:主要是指血清和培养基,培养基只要根据细胞种类不同选择不同的基础培养基即可,相对比较简单。
血清遇到的问题比较多,我们这里着重介绍一下。
我们实验中用得比较多的血清是胎牛血清,血清是一种非人工的产品,成分复杂,偶尔出现沉淀属于正常现象,这个在各个品牌的血清产品中都有可能出现。
这些出现的沉淀主要是蛋白质,盐类和脂肪酸等成分的析出,在我们将血清配制成完全培养基以后,这些成分还有可能再溶解到培养基中,并不会对血清促进细胞生长的作用产生明显的影响。
这里要强调一下的是,要把血清中出现的絮状沉淀和血清污染区分清楚,后者是万万不能用的。
在日常使用中,很多情况下都有可能增加血清中的沉淀,比如热灭活、反复冻融、融化中没有摇匀、γ射线照射、长期存放在2-8℃
等。
说到血清的融化,有必要强调一下,切勿将刚刚从-20℃冰箱里拿出来的血清直接放在室温的或者37℃的水浴,因为在水浴中血清迅速融化,很大的温差极易造成血清产生沉淀。
建议血清从-20℃冰箱取出后,于2-8℃解冻过夜,注意溶解过程中必须不时摇动使之溶解均匀。
血清融解后,分装成我们需要的小份-20℃长期保存即可。
另一个我们常听到的血清处理方法是热灭活,什么是热灭活呢?热灭活主要是灭活血清中的补体,一般灭活条件为56℃,30分钟处理已解冻的血清。
实验显示,经过正确处理的热灭活血清,对大多数的细胞而言是不需要的。
因此若非必需,不需要做热处理这一步。
如此一来,不但节省宝贵时间,更确保血清的质量。
但在有些实验中,比如免疫学研究、培养ES细胞、昆虫细胞和平滑肌细胞的培养中,推荐使用热灭活血清,因为补体的存在会显著的影响到这些实验的结果。
(2)气体和pH:气体也是细胞生存的必需条件之一,所需气体主要是氧和二氧化碳。
在开放培养时,一般置细胞于95%空气加5%二氧化碳的混合气体环境中培养。
动物细胞大多数需要轻微的碱性条件,pH值约在7.2-7.4。
我们现在使用的大部分缓冲系统都是碳酸氢钠缓冲系统,结合一定浓度的二氧化碳,可提供更有效的缓冲体系,主要是防止pH值迅速变动。
(3)温度:培养细胞的最适温度相当于各种细胞或组织取材机体的正常温度。
人和哺乳动物细胞培养的最适温度为35℃-37℃。
如果温度过高或者过低都会对细胞的生长、生存状态有明显的影响。
温
度不超过39℃时,细胞代谢强度与温度成正比;细胞培养置于39℃-40℃环境中1 h,即受到一定损伤,但仍能恢复;当温度达43℃以上时,许多细胞将死亡。
当温度下降到20-30℃时,细胞代谢降低,因而与培养基之间物质交换减少。
所以为了保持细胞的良好生长环境,我们尽可能的使它们在适宜的温度下生长。