细胞培养基本技术全面知识普及分享资料
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细胞培养相关知识点
细胞培养是指将细胞从体内或体外来源中采集到培养基中,通过提供合适的营养物质和环境条件使其在体外无限制地生长和繁殖的一种生物学实验技术。
常见的细胞培养技术包括原代细胞培养和细胞系培养。
1. 培养基:细胞培养中使用的培养基是包含多种营养物质的液体或固体培养基。
常见的培养基种类包括DMEM、RPMI-1640、MEM等,并根据细胞的类型和特殊需要进行相应的改制。
2. 细胞分离:通过一系列的操作将组织中的细胞分离出来,常用的方法有机械剪切、酶消化和离心等。
3. 细胞传代:细胞的传代是指将细胞从旧的培养皿中转移到新的培养皿中,以保持细胞的生长状态和增殖能力。
细胞传代的方法有裂解法、胶原酶法和选择性黏附法等。
4. 培养条件:细胞的生长需要适宜的温度、湿度、pH值和气体环境。
常见的培养条件为37℃、5% CO2和95%湿度。
5. 防止细胞污染:细胞培养中常见的污染源有细菌、真菌和支原体等。
常用的防止污染的方法包括消毒培养器具和介质、使用无菌操作等。
6. 细胞检测:常用的检测方法包括细胞形态观察、细胞数量计
数、细胞活力测定、染色体核型分析和细胞分化等。
7. 细胞培养的应用:细胞培养技术在生物医学研究中有广泛的应用,如药物筛选、疾病模型建立、组织工程和基因工程等。
注:以上所列举的知识点为细胞培养的基本内容,具体的细胞培养操作方法和技巧可根据具体实验需求和细胞类型进行进一步学习。
第一篇细胞工程的基本技术——细胞培养技术第1章细胞培养的基本知识第一节基本概念和名词细胞培养(cell culture)技术即是选用各种细胞的最佳生存条件对活细胞进行培养和研究的技术,是广泛应用于医学研究领域的重要技术。
它起源于1885年,德国人Roux用温生理盐水在体外培养鸡胚髓板,并使之存活了数月之久,第一次获得组织块人工培养成功。
1906年,Beebe和Ewing用盖玻片悬滴培养法,以动物血清做培养基,培养狗淋巴细胞存活了72小时,并曾见到细胞生长现象。
1907年,Harrison用淋巴液做悬滴培养,使来自两栖类胚胎神经组织的神经细胞存活了若干天,还观察到神经管细胞分化成了神经元,而且向培养液中伸出了轴突,与脑、脊神经细胞在体内分化的情况很类似。
以后Carrel进行了改进,并十分注意培养中的无菌操作技术。
他用血浆包埋组织块外加胎汁的培养法,通过采用更新培养基和分离组织的传代措施,完善了经典的悬滴培养法。
1923年,他又设计了用骨化瓶培养法,以扩大组织的生存空间。
50年代,组织培养技术有了更快的发展,从改进培养操作技术、培养器皿和培养基方面进行了改进。
各种培养瓶、培养基孕育而生。
1957年Dulbecco实验室采用胰蛋白酶消化处理,使成块的组织分散成单个细胞,进行悬液培养,从而开创了细胞培养技术。
用单层细胞培养法可以建立很多细胞系(cell line),通过单细胞分离培养法又可建立克隆细胞株(clone或cell strain)。
细胞系(cell line)系原代培养经首次传代成功后即成细胞系,由原先存在于原代培养物中的细胞世系所组成。
细胞株(cell strain)系通过选择法或克隆形成法,从原代培养物或细胞系中获得的具有特定性质或标志的细胞群。
细胞株的这种特定性或标志必须在整个培养期间始终存在。
克隆(clone)系指由同一个祖先细胞通过有丝分裂所产生的遗传性状相同的细胞群体。
医学研究中泛指的体外培养包括细胞培养、组织培养和器官培养。
细胞培养实验技术大全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。
细胞培养基本知识分享选择合适的细胞系· 种属非人类和非灵长类动物细胞系通常生物安全性限制较少,但是需要根据要开展的实验来最终决定是否要使用种属特异性培养物。
· 功能特性实验的目的是什么?例如肝脏和肾脏来源的细胞系可能更适合做毒性测试,大脑、脊髓组织来源的细胞多用于神经系统相关研究。
· 有限细胞系还是连续细胞系虽然选择有限细胞系会使您在表达正常功能时有更多的选择,但是连续细胞系往往更容易扩增和维持。
· 正常还是转化细胞转化细胞系通常生长速度较快,接种效率较高,且可连续培养,培养基中需要的血清较少,但是由于遗传转化,其表型已经发生了永久性变化。
· 生长条件和特性对细胞生长速度、饱和密度、克隆形成率以及悬浮生长能力有何要求?例如:要大量表达重组蛋白,可能应选择生长迅速且能悬浮生长的细胞系。
· 其他标准如果使用的是有限细胞系,细胞储备充足吗?细胞系的性质明确吗?需要自己进行验证吗?如果使用的是正常细胞系,有等效的正常细胞系可以作为对照吗?细胞系稳定吗?如果不稳定,那么这种细胞容易扩增以便为实验提供充足的冻存储备吗?获取细胞系可以通过原代细胞建立自己的培养系,或者也可选择从商业供应商或者非盈利性供应单位(即细胞库) 处购买已经建立的细胞系。
声誉良好的供应单位可提供优质的细胞系,而且会认真地对细胞系进行检测,以确保其完好性,并且未被污染。
我们不建议从其他实验室借用细胞,因为这会带来很高的污染风险。
无论来源如何,使用细胞之前都应确保所有新到细胞系已经过支原体污染检测。
培养环境细胞培养的一大优势在于能够控制细胞生长的物理化学环境(即:温度、pH 值、渗透压、O2 和 CO2 浓度)和生理环境(即:激素和营养素浓度)。
除温度外,培养环境均由生长培养基控制。
虽然细胞培养的生理环境不如其物理化学环境明确,但是通过对血清成分更好地了解、确定细胞增殖所需的生长因子以及更好地了解培养过程中的细胞微环境(即:细胞间相互作用、气体扩散、细胞-基质相互作用),现在可以采用无血清培养基进行一些细胞系的培养。