人类胚胎干细胞基础培训教材完整版
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《第四节干细胞工程》教案1 教学目标2 .1 知识目标简述胚胎分割、胚胎干细胞的理论基础;举例说出胚胎分割、胚胎干细胞的应用及发展前景。
2.2 能力目标通过讨论、进展追踪等活动,提高搜集资料、处理资料、撰写专题综述报告的能力。
2.3 情感、态度与价值观目标关注胚胎工程的研究进展和应用价值,认同胚胎工程在畜牧业、医疗等领域的应用价值。
2 教学重点简述胚胎分割的应用意义、胚胎干细胞的研究意义。
3 .教学难点简述胚胎分割的生理学基础,胚胎干细胞的概念和分离途径。
4 .课前准备教师准备: (1) 查阅书籍、网站、报刊等,搜集与胚胎分割与胚胎干细胞相关的知识以及其他教师的优秀案例; (2 ) 制作多媒体课件、展示前沿科技成果;(3 ) 选出适合学生阅读的资料制成学案并印发给学生。
学生准备:通过报刊、杂志、互联网或其他媒体搜集资料,并相互交流、了解胚胎工程的新进展。
5 教学过程设计6. 1 导入新课(情景创设——“黄牛的梦想” )教师:我们每个人都有很多美好的梦想,同学们你们知道黄牛的梦想吗?教师用多媒体展示:一头黄牛妈妈与一头奶牛牛犊。
学生:哈!原来黄牛的梦想是想生一头奶牛宝宝。
教师:同学们,我们能帮黄牛实现它的梦想吗?(教师引导学生回忆上节胚胎移植内容。
)学生:能! 通过胚胎移植技术。
教师:非常好! 让我们一起看大屏幕回顾胚胎移植的基本程序。
教师展示双胞胎姐妹照片。
教师:这对双胞胎姐妹非常漂亮,黄牛看了很羡慕人类有双胞胎,所以又有了新的梦想——“我黄牛要是像人一样能生一对双胞胎奶牛那该多好呀! ”你能帮黄牛实现这个梦想吗?教师:板书课题—一胚胎分割。
设计意图:用黄牛的梦想激起学生兴趣,并以黄牛梦想为主线,从知识回顾自然过渡到新课内容,让学生充分感受到现代生物技术是科学家从“异想天开”开始的,从而培养学生创新的思维能力。
6.2 探索新知6.2.1 胚胎分割的学习活动一:自主学习胚胎分割内容,并完成学案中的问题。
人类胚胎干细胞基础培训教材HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】人类胚胎干细胞基础技术高级培训班2010-12目录1.绪论本操作手册将为您详细介绍人胚胎干细胞/iPS细胞培养的基础知识、技术细节及相关的产品信息。
目的是为了让您更好地培养您购买的细胞,请按照此手册进行培养操作直至获得可靠的冻存细胞。
上海斯丹赛生物技术有限公司专业提供各类胚胎干细胞/iPS细胞及成套产品服务,为您的干细胞研究提供一站式解决方案。
2.饲养层细胞的制备材料与仪器成纤维细胞完全培养基,货号EFM-01胰酶,货号M-005-1成纤维细胞冻存液(2x),货号EFFM-01基质胶(Matrigel matrix),BD Pharmingen,货号356235CF-1小鼠胚胎成纤维细胞(MEF),货号MEF-CF1-01T25透气培养瓶,NUNC,货号156367T75透气培养瓶,NUNC,货号1564992 ml移液管,NUNC,货号1596175ml移液管,NUNC,货号15962510 ml移液管,NUNC,货号15963315ml离心管,货号36603650ml离心管,货号373660冻存管,NUNC,货号377267Thermo-Fisher Finnpipette F3移液器和灭过菌的枪头生物安全柜,货号CO2培养箱,Thermo,HERA cell 150i电子计数器,millipore,货号PHCC00000电动移液器,Thermo Scientific Finnpipette C1,货号4580800低速离心机,Thermo Scientific CL10液氮罐,Thermofisher,货号CN509002.1从胎鼠获得小鼠胚胎成纤维细胞(MEF)1. 拉断颈椎处死怀孕12-13天的CF-1小鼠,浸入70%的酒精中消毒。
2. 将小鼠放在超净台无菌的解剖盘中,在腹中线处做一横向切口。
3. 剪开的皮肤拉向切口的上下两侧,提起腹膜,将其剪开,充分暴露腹腔。
4. 找出子宫,一只手用无菌钝口镊子轻轻提起子宫,另一只手持无菌镊子小心分离子宫周围的结缔组织。
当两侧子宫都与其相连的组织分离好后,用剪刀将左右两侧的子宫在输卵管与子宫角的衔接处剪下,小心剪下子宫的联体部分,置于无菌的60mm 培养皿中。
5. 用无菌的剪刀在子宫头与子宫尾分别剪去输卵管及子宫角部分。
6. 将子宫置于15ml离心管中,用10mlPBS洗三遍。
7. 用尖镊子撕开子宫壁和胎膜,取出胎鼠,放在新的培养皿中。
8. 用8mlPBS 将胎鼠洗三遍。
9. 用灭菌的眼科剪刀去除胎鼠的胚囊,释放胚胎,并胚胎计数。
10. 将胚胎移到干净的培养皿中,PBS洗三次。
11. 用镊子小心的去除胚胎的头和肝脏,PBS洗三次。
12. 将胚胎转移至新的培养皿中,用无菌剪刀将组织充分剪碎,加入%胰酶同时吹打几分钟使其消化均一并彻底酶解。
13. 用同样体积的MEF完全培养基中和胰酶。
14. 一个T75瓶加10ml MEF完全培养基,按照每2-3个胚胎一个T75瓶,将已消化的胚胎加入培养瓶中,放在5%CO2培养箱中培养,培养瓶注明细胞名称,代数及日期。
2.2MEF的传代1. 将T75瓶中的MEF培养基吸出。
2. 加入大约3ml胰酶,于37℃的CO2培养箱中放置3-5分钟3. 取出瓶子,轻轻晃动,可以看见白色的细胞层开始从瓶子的底壁掉落。
确保瓶盖是拧紧的。
用手掌根轻拍瓶侧3-5次。
在灯下观察细胞是否已从瓶子上脱落。
4. 加入同等体积(3ml)的MEF培养基,混匀,吹打几次以形成单细胞悬浮液。
▲Note: 这一培养基是包含血清的,将会完全抑制胰酶的活性。
5. 补加42mlMEF培养基到瓶子中,使总体积达到50ml,混匀。
6. 将上述细胞悬浮液均分至5个新的T75瓶子中,每瓶10ml。
7. 放在5%CO2培养箱中培养,逐日观察。
2.3MEF的冻存1. 吸去培养液,加%胰酶至完全覆盖瓶底(以T75为例)。
2. CO2培养箱中孵育3-5分钟,不时轻拍瓶壁,使细胞层脱落。
3. 加入同等体积的MEF培养液中和胰酶,吹打混匀。
4. 将其转移至15ml离心管,用电子计数器进行细胞计数后,以1000rpm的速度离心5分钟。
5. 移去上清,用少量新鲜的MEF培养液重悬细胞沉淀。
6. 缓慢加入等量的MEF细胞冻存液(2x)并混匀。
7. 分装上述细胞悬液于2ml冻存管中,每管。
8. 在冻存管上注明细胞名称,代数,数目,冻存时间。
9. 将冻存管放到冻存盒中,-80℃冰箱过夜。
10. 最后将冻存管转移至液氮罐中以便长期保存。
2.4MEF的失活1. MEF传代到3-5代时,当细胞铺满培养瓶后(以T75为例),加3ml %胰酶,放入37℃的CO2培养箱孵育3-5分钟。
2. 加入同等体积的MEF培养液中和胰酶,用移液枪吹打几次以形成单细胞悬浮液。
3. 将所有细胞悬液混合到一个50ml离心管中,补加适量新鲜的MEF培养液。
4. 取上述细胞悬液,转移至新的15ml离心管中,用培养液稀释,混匀。
5. 用电子计数器计数细胞。
6. 将原来的50ml离心管封口,使用gama射线辐照仪,50-80戈雷辐照。
7. 辐照完后,以1000rpm的速度离心5分钟。
8. 移去上清,用适量新鲜的MEF培养液重悬细胞。
用于培养人胚胎干细胞的饲养层细胞标准浓度是~30,000 cells/cm2。
按照此标准铺板。
具体铺板步骤请见3饲养层细胞的准备。
对于暂时不用的细胞,将其冻存,需要时复苏。
具体冻存步骤请见 MEF 的冻存。
3.饲养层细胞的准备材料和仪器CF-1小鼠胚胎成纤维细胞(MEF),货号MEF-CF1-01成纤维细胞完全培养基,货号EFM-01基质胶(Matrigel matrix),BD Pharmingen,货号356235CO2培养箱,Thermo,HERA cell 240Thermo-Fisher Finnpipette F3移液器和灭过菌的枪头T25透气培养瓶,NUNC,货号1563672 ml移液管,NUNC,货号1596175ml移液管,NUNC,货号15962510 ml移液管,NUNC,货号159633电动移液器,Thermo Scientific Finnpipette C1,货号4580800加入足量的基质胶均匀铺到瓶(或孔板或皿)底部,以能覆盖全部底部为准,譬如T25透气培养瓶以超过为宜。
37℃培养箱放置至少30min。
从培养箱中取出瓶(或孔板或皿),轻轻推送板子将未被基质胶覆盖的地方再次覆盖,然后立即吸弃基质胶。
加入适量成纤维细胞完全培养基(37℃预孵育超过10min),譬如T25透气培养瓶以加入4ml为宜。
从液氮中取出冻存的失活过的MEF细胞,立即投入37℃水浴中,迅速解冻(1min之内)。
根据预实验将相应数量的饲养层细胞加到之前已经准备好的瓶(或孔板或皿)中,混匀。
推荐的饲养层细胞密度为3万cells/cm2。
Point饲养层细胞需在ES/iPS细胞传代前两至三天准备。
饲养层细胞的密度最适宜是80-90%, 太密或是太稀疏都容易使干细胞分化。
请在铺被前先做预实验估算细胞的复苏存活率,以一个T25培养瓶计算,若存活率为90%,则铺入的细胞量应为万。
▲Note: 饲养层细胞铺了10天之后推荐不再使用。
培养容器的类型基质胶体积24-well35mmFlask105 cells/ml)4.ES/iPS细胞的复苏材料和仪器人类ES/iPS细胞(SiDSH -01, SiDSH -03),货号HIPS-01/03人类胚胎干细胞完全培养基,货号HESM-01-500CO2培养箱,Thermo,货号HERA Cell 240Thermo-Fisher Finnpipette F3移液器和灭过菌的枪头电动移液器,Thermo Scientific Finnpipette C1,货号4580800T25透气培养皿,NUNC,货号1563675ml移液管,NUNC,货号15962515ml离心管,NUNC,货号366036解冻人ES/iPS细胞,从液氮中取出冰冻的人类ES/iPS细胞冻存管,立即投入37℃水浴中快速的旋转以迅速解冻(控制在1min之内)。
▲Note: 水不要淹没瓶盖当只有一片冰晶存在时,从水中取出冻存管。
用消毒酒精棉将冻存管外壁擦拭一遍,以去除水缸中的微生物。
将细胞转移到一个预装有2ml人类胚胎干细胞完全培养基的15ml离心管中,混匀。
200×g(1000rpm), 离心5 分钟。
吸弃上清液。
用4ml的人类胚胎干细胞完全培养基重悬细胞沉淀。
转移悬浮液到一个预铺有饲养层细胞的T25瓶中,补加人类胚胎干细胞完全培养基至总体积为5ml。
将瓶放入37℃的CO2培养箱中,观察细胞每天的生长情况。
Point复苏的第二天无需更换培养液,从第三天起每天更换新鲜的人类胚胎干细胞完全培养基。
复苏后第5天左右可以看见微小的克隆出现,之后逐渐长大。
复苏后第10-12天传代,具体情况视ES细胞生长情况而定。
5.ES/iPS细胞的传代材料和仪器人类胚胎干细胞培养液(含bFGF 货号 HESM-01-500 ;不含 bFGF 货号 HESM-02-500)Ⅳ型胶原酶(货号 M-001)已经包被好饲养层细胞的培养瓶/板Thermo-Fisher Finnpipette F3移液器和灭过菌的枪头T25透气培养皿,NUNC,货号1563675ml移液管,NUNC,货号15962515ml离心管,NUNC,货号366036电动吸引器Point当出现以下情况之一即可以进行细胞传代:1. MEF滋养层细胞生长超过两周。
2.克隆太大,或太密集。
3.当培养的ES克隆中出现越来越多的分化。
人的ES细胞传代(以T25培养瓶为例)从培养瓶中吸出旧的人胚胎干细胞培养液立即加入3-4ml的Ⅳ型胶原酶到瓶中,温柔的摇晃培养瓶使之覆盖到所有的细胞。
▲Note: Ⅳ型胶原酶需在37度预热。
将T25瓶重新放回37度培养箱中,放置约20min-30min。
消化期间可以处理预铺了饲养层细胞准备用来传代的新的培养瓶,处理如下:吸弃里面的成纤维细胞完全培养基,加入1ml人类胚胎干细胞培养液(不含bFGF)洗涤feeder(只要将瓶底盖过),吸弃,然后加入4-5ml新的人类胚胎干细胞完全培养基,以备传代。
待克隆消化下来后,取出培养瓶,将瓶中液体连同脱落的克隆转移到15ml离心管里。
加入2ml的人类胚胎干细胞培养液(不含bFGF),混匀。
待干细胞团块沉降下来后,吸弃上清液。
加入2ml新鲜的人类胚胎干细胞培养液(不含bFGF)洗涤细胞(即吹打重悬),待细胞沉降下来后,吸弃上清。