动物细胞培养及胚胎培养培养基的要求
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动物组织培养原理
动物组织培养是一种重要的实验技术,用于研究动物细胞在体外环境中的生长和功能。
它的原理基于以下几个方面:
1. 组织的选择:在进行组织培养之前,需要选择适合培养的组织。
通常选择的组织包括胚胎组织、器官组织和细胞系等。
2. 细胞的分离和纯化:为了进行组织培养,需要将组织中的细胞分离出来,并将其中的非细胞成分去除。
分离方法通常包括酶消化、机械分离和离心等。
3. 培养基的配制:培养基是培养动物组织所必需的营养物质。
通常包括基础培养基和补充物。
基础培养基提供细胞所需的基本营养物质,如氨基酸、糖类和无机盐等;补充物则提供额外的生长因子、激素和血清等。
4. 培养条件的控制:为了维持细胞的正常生长和功能,需要控制培养条件,如温度、湿度、气体成分等。
此外,还需要提供适当的培养表面,如培养皿、培养瓶或培养板等。
5. 细胞增殖与分化:通过合适的培养条件,细胞可以进行增殖和分化。
细胞增殖是细胞数量的增加,其过程需要提供适当的培养基和生长因子;细胞分化则是指细胞转变为特定细胞类型,其过程受到多种因素的调控。
通过以上原理和技术,可以成功地培养出各种动物组织,并进
行相关的实验研究。
这对于生命科学研究的发展和医学进步具有重要意义。
动物细胞培养方法
动物细胞培养是一种常用的实验手段,广泛应用于细胞生物学、药物研发、生物医学研究等领域。
以下是一般性的动物细胞培养方法:
1.细胞系的选择:选择合适的动物细胞系是动物细胞培养的第一步。
细胞系的选择要考虑细胞类型、来源、生长特性和用途等因素。
2.细胞培养基的准备:准备适用于所选细胞系的培养基。
培养基包括基本培养基和补充物,如生长因子、抗生素等。
不同的细胞系需要不同的培养基。
3.细胞的解冻:从冷冻保存的细胞库中取出细胞,进行解冻。
解冻过程要尽可能快速,以减少细胞对冷冻损伤的敏感性。
4.细胞传代:当细胞达到一定的密度时,需要将其传代,以维持细胞的生长状态。
传代过程包括细胞的分离、计数和重新接种。
5.细胞培养条件的控制:控制培养条件,包括温度、湿度、CO2浓度等。
通常细胞培养箱会提供稳定的培养环境。
6.细胞的观察和检测:定期观察细胞的形态、生长状态,并进行必要的细胞检测,如细胞计数、细胞周期分析等。
7.防止细胞污染:严格遵循无菌操作规程,防止培养物受到细菌、真菌、支原体等的污染。
使用无菌操作室和经过无菌处理的实验器材。
8.制备细胞冻存物:定期制备细胞冻存物,以备将来使用。
冻存物的制备需要使用适当的冻存液和合适的冷冻保存温度。
9.特殊操作:针对具体实验需求,可能需要进行细胞转染、感染、药物处理等特殊操作。
在进行动物细胞培养时,实验者需具备丰富的培养经验和相关技能,同时需按照实验室的标准操作规程进行操作,以确保实验的准确
性和可重复性。
《动物细胞工程》讲义一、动物细胞工程的定义和范围动物细胞工程是应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法,在细胞水平上进行的遗传操作以及细胞和组织培养技术,以改造细胞、创造新的生物品种或生产生物产品的一门综合性科学技术。
其范围涵盖了细胞培养、细胞融合、细胞核移植、胚胎移植、细胞重组、转基因动物等多个方面。
二、动物细胞培养技术(一)基本原理细胞培养是动物细胞工程的基础,其原理是细胞具有分裂和生长的能力。
在适宜的条件下,细胞可以不断增殖并保持一定的生理特性。
(二)培养条件1、无菌环境:防止微生物污染是细胞培养成功的关键。
2、合适的培养基:包含细胞生长所需的营养物质,如氨基酸、维生素、无机盐等。
3、适宜的温度和 pH:一般来说,培养温度在 37℃左右,pH 在 72 74 之间。
4、气体环境:通常需要 95%的空气和 5%的二氧化碳,二氧化碳用于维持培养基的 pH 稳定。
(三)培养过程1、取材:从动物体内取出组织或器官,进行处理以获得单细胞。
2、原代培养:将获得的细胞直接培养,这是细胞培养的第一代。
3、传代培养:当原代培养的细胞生长到一定密度时,进行分瓶培养。
(四)应用1、生物制品的生产,如疫苗、抗体等。
2、细胞生物学和分子生物学的研究。
3、药物筛选和毒性测试。
三、细胞融合技术(一)原理细胞融合是指两个或多个细胞通过物理、化学或生物方法融合成一个杂种细胞的过程。
其原理基于细胞膜的流动性。
(二)方法1、病毒诱导融合:使用某些病毒,如仙台病毒,促使细胞膜融合。
2、化学诱导融合:常用的化学试剂有聚乙二醇(PEG)。
3、电融合:通过电场作用使细胞排列紧密接触,进而融合。
(三)应用1、单克隆抗体的制备:将免疫小鼠的 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,形成杂交瘤细胞,分泌单克隆抗体。
2、细胞遗传和细胞免疫的研究。
四、细胞核移植技术(一)原理细胞核移植是将一个细胞的细胞核移植到另一个去核的细胞中,使其发育成一个新的个体。
这基于细胞核的全能性,即细胞核包含了生物体发育所需的全部遗传信息。
动物细胞培养的原理
动物细胞培养是一种在实验室中以适宜的条件下进行的,用来培养和繁殖动物细胞的技术。
其原理主要基于以下几个方面:
1. 细胞来源:动物细胞培养通常使用胚胎组织或成体组织中的活细胞。
这些细胞可以从动物体内获取,并经过适当的处理步骤,如组织切割或分离、消化酶处理等,来获得单个细胞。
2. 细胞培养基:培养基是提供细胞生长和繁殖所需的营养物质和环境的培养液。
细胞培养基包含了多种有机和无机成分,如氨基酸、维生素、矿物质、葡萄糖、胎牛血清等。
培养基的配方根据不同的细胞类型和应用目的进行调整。
3. 氧气和二氧化碳供应:在细胞培养过程中,细胞需要充足的氧气供应以进行呼吸作用。
培养器内通常提供了一定的通气或气体交换系统,以保证细胞获得足够的氧气和排出二氧化碳等废气。
4. 温度和湿度控制:动物细胞生长需要适宜的温度和湿度条件。
通常,细胞培养器内设有温度控制装置,可以保持恒定的温度(通常为37摄氏度)和湿度,以提供最适合细胞生长的环境。
5. 细胞传代和检测:一旦动物细胞开始生长并形成细胞集落,可以通过将细胞分离并转移到新的培养皿中来进行细胞传代。
细胞生长状况可以通过显微镜观察和细胞计数等方法进行检测和评估。
通过以上原理,动物细胞培养可以提供在体外进行生物学、生化学和药理学研究的强有力工具,用于研究细胞的结构、功能、生物学特性和药物反应等方面。
此外,动物细胞培养还可用于生产生物制剂、疫苗、抗体等生物药品的大规模生产。
动物细胞培养及胚胎培养培养基的要求动物细胞培养时对培养基的要求:培养基按其来源可分为天然培养基和合成培养基。
天然培养基的营养成分与细胞在体内所需条件比较接近,但就细胞在体外生存的环境来说,合成培养液也有其独特之处,譬如成分便于控制和标准化。
体外培养的细胞直接生活于培养基中,无论何种培养基都应该能满足细胞生长所需的营养与生理的基本要求。
(1)营养成分:1)氨基酸合成培养液中的氨基酸以12种必需氨基酸为主,这些氨基酸不能由细胞自身合成,必需由培养液供给。
在氨基酸的成分中谷氨酰胺的作用特别重要,细胞需要谷氨酰胺合成核酸和蛋白质,在配制各种培养液中应补加一定量的谷氨酰胺。
2)单糖葡萄糖是最常用和最好的单糖3)维生素维生素在细胞代谢过程中必不可少,主要可以提供辅酶和辅基。
生物素、叶酸、泛酸、核黄素、维生素B12等等4)其他成分:细胞生长过程中除需钠、钾、钙、镁、氮和磷等基本元素外,还需要一些微量元素,如铁、锌、硒、铜、锰、钼等。
此外,为优化细胞生存环境,合成培养基中有时还添加些其他成分,包括核酸降解物、抗氧化剂等。
(2)促生长因子及激素各种激素、生长因子对于促进细胞生长、维持细胞功能、保持细胞的状态具有十分重要的作用。
如胰岛素能促进细胞利用葡萄糖和氨基酸,泌乳素可促进乳腺上皮细胞生长的作用。
各种生长调节因子的作用更加明显并具有特异性。
(3)pH大多数细胞的适宜pH为7.2-7.4,偏离此范围对细胞将产生有害影响。
造成培养基pH 波动的主要物质是细胞代谢产生的二氧化碳。
解决这一问题可采取两种方法:一是用具有一定缓冲能力的培养基,如使用NaHCO3-CO2缓冲系统,二是采用开放式培养的方法,使细胞代谢产生的二氧化碳及时逸出培养皿。
(4)渗透压细胞必须生活在等渗的环境中,大多数培养细胞对渗透压有一定的耐受性。
注:天然培养基主要指来自动物体液或利用组织分离提取的一类培养基,如血浆、血清、淋巴液、鸡胚浸出液等。
合成培养基是人工配制的培养基,给细胞提供一个近似体内生存的环境,又便于控制和标准化的体外生存环境,但合成培养基尚未成为十分完全的培养基。
动物细胞培养管理制度一、培养基的准备和管理1.1 培养基的准备1.1.1 培养基成分的准备应严格按照配方进行,精确称量各种成分,尽量避免因操作不当或器皿受到污染导致成分比例出错。
1.1.2 培养基成分的保存应在密封、阴凉、干燥、无异味的条件下,避免受到阳光直射和高温影响。
1.1.3 开启新瓶或新袋的培养基前,应先用无菌液体将外包装表面消毒,避免外包装受到污染,然后在洁净无菌的操作台上打开瓶盖,尽量避免让空气中的微生物进入培养基内。
1.2 培养基的管理1.2.1 包装好的培养基应有清晰的标签,标注成分、配制日期、有效期等信息,并存放于适当的温度下,避免受到阳光直射和高温影响。
1.2.2 一旦发现培养基外观发生变化,如颜色、透明度等明显异常,应停止使用,并将问题培养基送至实验室进行分析检测。
1.2.3 使用的培养基应记录每次使用的日期、批号、制备者等信息,以便后期的追踪和管理。
二、细胞的培养和传代2.1 细胞的培养2.1.1 在细胞培养前,应先对工作台、培养箱等培养环境进行必要的消毒处理,保证操作环境的无菌。
2.1.2 培养细胞前,应仔细查看细胞培养饲养瓶或培养皿,检查是否有异物或污染,如有,应立即处理或更换合适的饲养瓶或培养皿。
2.1.3 细胞培养进程中,应定期检查细胞的状态,如细胞的形态、密度、生长速度等,一旦发现异常应及时进行处理。
2.2 细胞的传代2.2.1 传代前,应先对饲养瓶或培养皿中的细胞进行观察和计数,掌握细胞的状态和数量,以确定需要传代的细胞数目。
2.2.2 传代操作时,应注意操作的轻柔、迅速和无菌,避免对细胞造成机械性损伤或污染。
2.2.3 传代后,应对培养皿或饲养瓶进行标记,记录传代的日期、次数等信息,以便后期的追踪和管理。
三、细胞的冻存与解冻3.1 细胞的冻存3.1.1 冻存前应检查细胞的状态、数量和培养基的成分是否符合冻存要求,然后进行冻存液的配置和标记,避免出错。
3.1.2 冻存过程中,应确保细胞在冻存容器内的均匀分布,避免出现细胞团或细胞沉积现象,影响细胞的存活率。
第1课时动物细胞培养新课标核心素养1.概述动物细胞培养需要的基本条件。
2.简述动物细胞培养的基本操作过程。
3.说出干细胞的分类及作用。
1.生命观念:构建动物细胞培养的流程图,认同动物细胞培养是动物细胞工程的基础。
2.社会责任:理性客观地分析干细胞在临床上的应用所产生的效益与风险。
知识点(一)动物细胞培养的条件1.概念:从动物体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后在适宜的培养条件下,让这些细胞生长和增殖的技术。
2.条件(1)营养条件①常用培养基的类型:液体培养基。
②成分:糖类、氨基酸、无机盐、维生素、血清等。
(2)无菌无毒的环境①需要对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作。
②培养液还需要定期更换,以便清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。
(3)温度、pH和渗透压①哺乳动物细胞培养的温度多以36.5±0.5_℃为宜。
②多数动物细胞生存的适宜pH为7.2~7.4。
③渗透压也是动物细胞培养过程中需要考虑的一个重要环境参数。
(4)气体环境:动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2①O2是细胞代谢所必需的。
②CO2的主要作用是维持培养液的pH。
(1)动物细胞培养是一个在适宜的条件下,细胞增殖和分化的过程(×)(2)将细胞所需的营养物质按种类和所需量严格配制而成的培养基,称为合成培养基(√)(3)在进行细胞培养时,通常采用培养皿或打开培养瓶盖的方式以获取新陈代谢所必需的O2(×)(4)将动物细胞置于含有95%O2和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养(×)1.(生命观念)为什么探究动物细胞培养时,要在培养基中加入血清、血浆等天然成分?提示:血清和血浆中含有多种维持细胞正常代谢和生长的物质,如蛋白质、氨基酸、未知的促生长因子等,人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚。
2.(科学思维)动物细胞培养需要控制什么样的气体环境?各自起什么作用?提示:95%空气加5%CO2。
动物细胞培养必备知识·素养奠基一、动物细胞培养概念从动物体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后在适宜的培养条件下,让这些细胞生长和增殖的技术。
二、动物细胞培养的条件1。
营养条件:(1)合成培养基:将细胞所需的营养物质按种类和所需量严格配制而成。
(2)天然成分:血清等.(3)一般使用液体培养基,即培养液。
2。
无菌、无毒的环境:(1)培养液和培养用具灭菌处理。
(2)无菌环境下操作.(3)培养液定期更换的目的:清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。
3。
温度、pH和渗透压:(1)适宜的温度:哺乳动物多以36。
5±0。
5℃为宜。
(2)适宜的pH:多数细胞生存的适宜pH为7.2~7.4。
(3)适宜的渗透压。
动物细胞培养能否体现动物体细胞的全能性?说明你的理由。
提示:不能。
动物细胞培养只是细胞的增殖,没有体现细胞的全能性。
4.气体环境:95%空气和5%CO2。
(1)O2作用:细胞代谢所必需的。
(2)CO2的主要作用:维持培养液的pH。
三、动物细胞培养的过程填一填:基于动物细胞培养的过程,完成下面的问题:(1)过程①处理方法有:机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理的方法.(2)过程②为原代培养,培养的动物细胞有两类:①悬浮在培养液中生长增殖;②贴附于某些基质表面生长增殖。
(3)进行过程③时,悬浮培养的细胞直接用离心法收集;贴壁细胞需要使用胰蛋白酶等处理,然后用离心法收集.(4)过程③为传代培养,进行过程③的原因主要有:细胞密度过大、有害代谢物积累、营养物质缺乏和接触抑制等。
四、干细胞培养及其应用1。
干细胞分布:早期胚胎、骨髓和脐带等。
2.种类:胚胎干细胞和成体干细胞。
3.判一判:基于干细胞的类型和应用,判断下列说法的正误。
(1)胚胎干细胞和成体干细胞都具有形成机体的所有组织和器官,甚至个体的潜能. (×)提示:成体干细胞具有组织特异性,只能分化成特定的细胞或组织,不具有发育成完整个体的能力。
小鼠胚胎干细胞培养实验步骤以下是小鼠胚胎干细胞的培养实验步骤:1.准备培养基和细胞培养器材:-将培养基预热至37摄氏度。
-准备含有培养基的无菌试管、离心管和细胞培养板。
-洗手并戴上合适的培养操作手套。
2.预处理培养皿:-用无菌PBS(磷酸盐缓冲液)将细胞培养板彻底洗涤,去除残留的培养基和细胞残留物。
-用0.1%胰蛋白酶溶液或0.25%胰蛋白酶-EDTA溶液将细胞培养板上的细胞进行脱落。
-将细胞均匀地分布在预处理的培养皿中,使其形成单层细胞。
3.检查细胞数目和品质:-用显微镜检查细胞的形态和活力。
-用细胞计数计算细胞的数目。
-计算细胞的分裂倍增时间。
4.细胞传代:-按照需要的细胞密度将细胞从一个培养皿转移到另一个培养皿。
-用0.05%胰蛋白酶-EDTA将细胞从培养皿上脱落。
-投入适当比例的培养基到新的培养皿中,使其形成单层细胞。
5.制备小鼠胚胎纤维母细胞:-从小鼠胚胎体内收集纤维母细胞。
- 将纤维母细胞转移到含有DMEM(Dulbecco's Modified Eagle Medium)和10%胎牛血清的细胞培养皿中。
-培养纤维母细胞在37摄氏度、5%二氧化碳的培养箱中直至细胞接触起离皿表面。
6.制备和维持小鼠胚胎干细胞:-转接分裂期的小鼠胚胎干细胞到新的培养皿中。
-用无菌吸管或离心管的尖端轻轻挑取细胞克隆。
-将细胞克隆转移到含有mESC培养基(如DMEM、15%胎牛血清、2mML-谷氨酰胺和1×LIF(小鼠白细胞介素-6)的细胞培养板中。
-在体外细胞培养中维持小鼠胚胎干细胞的自我更新和增殖。
7.细胞培养的常规维护:-定期更换新鲜的培养基。
-检查细胞的形态和活力。
-定期传代细胞,以保持其细胞数目和活力。
-控制培养基和细胞的污染。
以上是小鼠胚胎干细胞培养的一般步骤,实验过程可能因研究目的和实验室的要求而有所不同。
为了保证实验的准确性和可重复性,建议在实验过程中随时记录和保留实验数据,并使用正确的实验操作和生物安全规范。
小鼠胚胎培育基介绍小鼠胚胎培育基通常需要在CO2培育箱外的环境温度下以较长的时间间隔操作小鼠胚胎。
然后将细胞放回培育箱中进行生长。
使用正确的媒介可以决议成功或失败。
M2 和 HTF(人类输卵管液)培育基均专为CO2孵化器外的人类/脉动胚胎而配制。
Tribioscience 供给全部三种介质以及更多介质。
Tribioscience 的全部胚胎培育基均经过美国转基因中心认证。
M2 小鼠胚胎培育基M2 培育基是植入前阶段胚胎体外培育的常用培育基。
它是一种改良的 KrebsRinger 碳酸氢盐溶液,与Whitten 培育基特别相像。
它用于在CO2培育箱外长时间收集和处置胚胎。
生物学性能:该产品经过测试其支持单细胞小鼠胚胎发育以扩大囊胚的本领。
应用领域小鼠胚胎培育。
包裹瓶装容量:50 mL无菌:培育基经 0.1 um 过滤器灭菌储存:20°C无菌:培育基经 0.1 um 过滤器灭菌保质期:收到后 1 年。
发货:蓝冰。
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采纳 Simplex 优化培育基(SOM)并用加添的钾浓度进行改良,制成 KSOM。
KSOM不但可以克服SOM 中显现的两细胞停滞问题,还具有更高的囊胚产量、刺激滋养层细胞更高的细胞分裂率,并支持从受精卵到更高的发育速度。
与其他培育基相比,远交系小鼠的囊胚。
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动物细胞培养的条件与方法动物细胞培养是现代生物研究和医学技术的重要手段之一。
通过动物细胞培养,可以对细胞进行研究,探索其功能与特性,并为药物研发、组织工程等领域提供基础支持。
然而,要成功进行动物细胞培养,需要满足一定的条件并采用适当的方法。
本文将对动物细胞培养的条件和方法进行探讨。
一、培养环境的条件在进行动物细胞培养之前,首先需要提供适宜的培养环境,包括培养基、温度、湿度、气体和培养容器等条件。
1. 培养基:培养基是支持细胞生长和繁殖所必需的,它提供了细胞所需的营养物质和生长因子。
常用的培养基有DMEM、RPMI 1640、MEM等,不同种类的细胞需要采用相应的培养基。
此外,培养基中还需添加适当浓度的血清、抗生素等。
2. 温度:细胞培养的温度通常为37℃。
这是因为37℃是体内细胞正常生长的温度,也是大多数动物细胞培养的最佳生长温度。
3. 湿度:保持培养环境的适宜湿度是细胞培养的重要条件之一。
细胞培养箱通常提供一定的湿度控制功能,保持培养箱内大气中的水分不蒸发。
4. 气体:细胞培养通常需要提供含有5% CO2的空气,以维持细胞培养环境的酸碱平衡。
5. 培养容器:培养容器应选用无毒、无菌的材料,如培养皿、培养瓶等。
常用的培养容器有塑料培养皿、细胞培养板等。
二、动物细胞培养的方法动物细胞培养的方法多种多样,常见的方法包括原代培养和细胞系培养。
1. 原代培养:原代培养是从组织或器官中直接分离细胞并进行培养。
其主要步骤包括组织切割、消化酶处理、细胞筛选和培养等。
原代培养通常用于研究组织的特性和功能,如动物胚胎细胞、肿瘤细胞的原代培养。
2. 细胞系培养:细胞系培养是通过原代培养获得的细胞,经一系列传代操作形成可长期稳定增殖的细胞系。
其主要步骤包括细胞解剖、细胞分离、细胞悬浮培养和细胞传代等。
细胞系培养常用于药物筛选、疾病研究和生物工程等领域。
在动物细胞培养过程中,还需注意以下几点:1. 避免细胞感染:细胞培养过程中,必须保持无菌操作,避免细胞受到细菌、真菌或病毒的污染。
哺乳动物细胞培养基的基本要求(一)营养成分细胞生长繁殖所需要的营养成分包括氨基酸、单糖、维生素、无机离子和H2O。
氨基酸和维生素的添加量是有限的,某些氨基酸和维生素的添加量往往是凭经验的,通常与某个细胞系的建立过程有密切关系。
例如,Fisher’s培养基含有高浓度的叶酸,这是因为L5178Y对叶酸的依赖性,在这种培养基的发展过程中,叶酸就被沿用下来了。
大多数细胞的培养基都含有葡萄糖作为能量来源,葡萄糖的主要代谢途径是通过无氧酵解产生丙酮酸,丙酮酸可转化为乳酸盐或乙酰乙酸盐,然后进入柠檬酸循环被氧化成CO2和H20。
培养基中乳酸的累积在培养胚胎及转化细胞时尤为明显,提示体外培养时柠檬酸循环不能像多细胞机体内那样完全进行。
有证据表明,碳源的大部分来自谷氨酰胺而非葡萄糖。
这也解释了为何某些培养的细胞对谷氨酰胺和谷氨酸盐的需求异常高。
(二)促生长因子及激素促生长因子及激素在商品干粉培养基或液体培养基中一般都不添加,含血清培养液的来源正是血清本身。
在无血清培养基中+经常需要添加这些组分。
自然凝集的血清,与利用物理方法如离心法去除细胞得到的血浆相比,对于刺激细胞的增殖,效果更好。
原因是,自然凝集的血清保留了更多的生长因子,如血小板生长因子。
(三)渗透压和pH培养基中基础平衡盐溶液组成的盐类是维持渗透压平衡的主要化合物,这些盐类主要包括Na一、K+、Mg2+、Cl一、SO42-、Ca2+、POi 和HCO3-等。
大部分培养基的盐浓度是依据Eargle’s和Hank’s平衡盐溶液而来,Eargle’s平衡盐溶液的Hank,s浓度高,适合5%CO2的气体环境。
Hank’s平衡盐溶液的HCO3-浓度低,适用于空气环境。
5%CO2的气体环境中,培养液的pH稳定及调节依赖于溶解在培养液的CO2气体和组成培养基基础平衡盐溶液的缓冲作用。
酚红是常用的pH指示剂,一般培养液中都有添加,pH7.4呈红色,pH7.O 变橙色,pH6.5变黄色,而pH7.6呈红色中略带蓝色.pH7.8呈紫色。
动物细胞培养和早期胚胎培养的区别
1。
所属的生物工程范围:
动物细胞培养技术属于细胞工程中的动物细胞工程;早期胚胎培养技术属于胚胎工程。
2. 培养的目的:
动物细胞培养技术主要是为了大规模培养组织细胞来获得大量细胞产物(如干扰素、单克隆抗体等)或者获取细胞本身(用于检测有毒物质,生理、病理、药理等研究);早期胚胎培养技术是为了得到早期胚胎.
3.细胞的来源:
动物细胞培养的细胞大多取自动物胚胎或出生不久的动物组织或器官,还需用胰蛋白酶将动物组织分散成单个细胞进行培养;早期胚胎培养的细胞一般是受精卵或核移植、转基因得到的单个的重组细胞,将重组细胞培养成早期胚胎以便于移植。
4。
培养液:
动物细胞培养所需的营养物质与体内基本相同,需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素,以及血清、血浆等天然成分;早期胚胎培养的培养液成分一般都比较复杂,除了一些无机盐和有机盐类外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及血清等。
两种技术所用的培养液从成分种类上没有太大区别,但是哺乳动物早期胚胎发育对环境条件要求极为严格。
而且各种动物胚胎所需的营养条件又有所不同,因此无法制定胚胎培养液的通用配方.
5. 原理:
动物细胞培养技术应用了细胞增殖的原理;早期胚胎培养技术应用了细胞增殖和分化的原理.
6。
培养过程:
动物细胞培养过程中会出现接触抑制,故需要用胰蛋白酶分散细胞进行传代培养.早期胚胎培养过程中只要培养条件适宜一般不会出现接触抑制,但往往也需要更换培养液来适应不同发育时期的早期胚胎的营养等条件。
动物细胞培养时对培养基的要求:
培养基按其来源可分为天然培养基和合成培养基。
天然培养基的营养成分与细胞在体内所需条件比较接近,但就细胞在体外生存的环境来说,合成培养液也有其独特之处,譬如成分便于控制和标准化。
体外培养的细胞直接生活于培养基中,无论何种培养基都应该能满足细胞生长所需的营养与生理的基本要求。
(1)营养成分:
1)氨基酸合成培养液中的氨基酸以12种必需氨基酸为主,这些氨基酸不能由细胞自身合成,必需由培养液供给。
在氨基酸的成分中谷氨酰胺的作用特别重要,细胞需要谷氨酰胺合成核酸和蛋白质,在配制各种培养液中应补加一定量的谷氨酰胺。
2)单糖葡萄糖是最常用和最好的单糖
3)维生素维生素在细胞代谢过程中必不可少,主要可以提供辅酶和辅基。
生物素、叶酸、泛酸、核黄素、维生素B12等等
4)其他成分:细胞生长过程中除需钠、钾、钙、镁、氮和磷等基本元素外,还需要一些微量元素,如铁、锌、硒、铜、锰、钼等。
此外,为优化细胞生存环境,合成培养基中有时还添加些其他成分,包括核酸降解物、抗氧化剂等。
(2)促生长因子及激素
各种激素、生长因子对于促进细胞生长、维持细胞功能、保持细胞的状态具有十分重要的作用。
如胰岛素能促进细胞利用葡萄糖和氨基酸,泌乳素可促进乳腺上皮细胞生长的作用。
各种生长调节因子的作用更加明显并具有特异性。
(3)pH
大多数细胞的适宜pH为7.2-7.4,偏离此范围对细胞将产生有害影响。
造成培养基pH 波动的主要物质是细胞代谢产生的二氧化碳。
解决这一问题可采取两种方法:一是用具有一定缓冲能力的培养基,如使用NaHCO3-CO2缓冲系统,二是采用开放式培养的方法,使细胞代谢产生的二氧化碳及时逸出培养皿。
(4)渗透压
细胞必须生活在等渗的环境中,大多数培养细胞对渗透压有一定的耐受性。
注:天然培养基主要指来自动物体液或利用组织分离提取的一类培养基,如血浆、血清、淋巴液、鸡胚浸出液等。
合成培养基是人工配制的培养基,给细胞提供一个近似体内生存的环境,又便于控制和标准化的体外生存环境,但合成培养基尚未成为十分完全的培养基。
只能维持细胞不死,不能促进细胞增殖生长,使用时还需要添加一定比例的天然培养基(如小牛血清)
早期胚胎的体外培养
体外受精的早期胚胎在体外发育的中,往往会停止在某一阶段不再发育,这种现象称为:发育阻滞。
此外体外培养环境下不能及时清除有害物质(如细胞内H2O2),不断积累也会造成细胞中毒,使胚胎阻滞。
发育阻滞是体外培养中的一个主要障碍,通过改进培养液成分和建立体细胞共同培养体系,在不少动物中已克服,使胚胎顺利发育到囊胚阶段。
1.培养条件:
(1)能量底物
胚胎培养液一般不含葡糖糖,代之以乳酸和丙酮酸为能量供应物。
研究表明早期胚胎对葡萄糖的利用是有限的,而主要以乳酸和丙酮酸为能量代谢的底物,所以,培养液中低剂量葡萄糖的添加是必需的。
(2)氨基酸
体外培养液中加入氨基酸有利于克服胚胎的发育阻滞,不仅能促进胚胎的早期发育,而且能增强其植入后的发育能力。
(3)血清
血清是胚胎培养中添加的主要的蛋白质源物质,在保持细胞的生存、促进生长、维持细胞酸碱度和渗透压的稳定等方面有重要作用。
但血清的成分很复杂,包括生长因子、激素、维生素、矿物质、细胞因子以及其他一些还未确定的物质。
(4)细胞因子
自然情况下,不少细胞因子能促进胚胎发育,无血清培养液中加入细胞因子能促进胚胎发育,增强蛋白质的合成和囊胚的孵化。
(5)抗氧化作用
胚胎代谢过程中产生的反应氧能改变细胞内的一些分子,对胚胎的发育有阻滞效果。
胚胎细胞内有一些抗氧化酶能起到抗氧化作用。
次牛磺酸、牛磺酸以及维生素C 对胚胎发挥外部抗氧化效应。
2.体细胞共培养
将胚胎与某些类型的体细胞共同培养可以有效的克服发育阻滞,这些与胚胎共同培养的细胞称为饲养层细胞。
饲养层细胞的作用可能与产生胚胎营养因子与抗培养环境中胚胎毒性物质有关。