第二节动物细胞工程动物细胞工程常用的技术:动物细胞培养动物细胞融合动物细胞核移植等——动物细胞工程的基础
第二章细胞工程第二节动物细胞工程2.2.1动物细胞培养
从社会中来在治疗大面积烧伤时,通常采用的方法是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植。但对这样的病人来说,自体健康皮肤非常有限,使用他人皮肤来源又不足,而且会产生免疫排斥反应。那么,怎样才能获得大量的自体健康皮肤?能不能用自体皮肤的单个细胞培养出可供移植的皮肤?通过细胞培养构建的人造皮肤可以从病人身上取少量正常、健康的皮肤在体外进行培养、扩增;目前,科学家还在研究对皮肤干细胞进行培养,以获得适合临床上使用的人造皮肤;
一、动物细胞培养的概念和原理1.概念:2.原理:3.地位:动物细胞工程的基础从动物体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后在适当的培养条件下,让这些细胞生长和增殖的技术。细胞增殖动物组织的选择:幼龄动物or老龄动物幼龄个体的细胞分化程度低、分裂能力强,易培养。动物体内的细胞之所以能够维持正常的生命活动,是因为机体给这些细胞提供了适宜的条件。充足的营养、稳定的内环境等
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_____________严格配制而成。(2)天然成分:_____等。(3)一般使用_____培养基,即培养液。种类和所需量血清液体营养物质主要包括:糖类、氨基酸、无机盐、维生素等。为什么对动物细胞进行培养时通常要添加血清?血清中含有多种维持细胞代谢和生长的物质,如蛋白质、氨基酸、未知的促细胞生长因子等。(注意:这里的糖类不能是淀粉、蔗糖)
2.无菌、无毒的环境:(1)培养液和培养用具_____处理。(2)_____环境下操作。(3)培养液定期更换的原因:__________________________________________3.温度、pH和渗透压:(1)适宜的温度:哺乳动物多以__________℃为宜。(2)适宜的pH:多数细胞生存的适宜pH为_________。(3)适宜的渗透压。4.气体环境:(1)O2作用:_________________。(2)CO2的主要作用:_______________。(3)置于95%空气和5%CO2的CO2培养箱中。36.5±0.57.2~7.4细胞代谢所必需的维持培养液的pH清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害无菌灭菌CO2培养箱培养皿培养瓶维持细胞正常的形态和功能思考:如何防止培养过程中的微生物污染?在细胞培养液中添加一定量的抗生素
用机械法或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理原代培养加培养液制成细胞悬液再放入培养皿或培养瓶内悬浮生长贴壁生长(大多数)原代培养:指动物组织经处理后的初次培养。细胞贴壁:某些细胞需要贴附于某些基质表面(如培养瓶瓶壁)才能增殖。接触抑制:当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞停止分裂增殖的现象。传代培养:分瓶后的细胞培养。④接触抑制细胞分裂受阻解决传代培养分瓶培养取动物组织分散成单个细胞②制成细胞悬液,分瓶培养。①收集细胞悬浮培养的细胞:直接用离心法收集贴壁细胞:用胰蛋白酶处理分散成单个细胞,用离心法收集①营养物质缺乏、②代谢废物积累、③细胞密度过大等三、动物细胞培养的过程
接触抑制:当贴壁细胞分裂生长到时,细胞通常会。贴壁表面相互接触停止分裂增殖癌细胞由于无接触抑制而能够继续移动和增殖,导致细胞向三维空间扩展,发生堆积。是否接触抑制可作为区别正常细胞与癌细胞的标志之一。
取动物组织用机械的方法,或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理分散成单个细胞加培养液细胞悬液原代培养(10代以内)在培养皿或培养瓶中传代培养(10代以后)悬浮培养的细胞直接用离心法收集;贴壁细胞需用胰蛋白酶处理分散成单个细胞后,在离心法收集三、动物细胞培养的过程随着细胞传代次数的增多,绝大部分细胞分裂停止,但极少数细胞会因遗传物质发生改变而变成不死性细胞,可以连续增殖。动物细胞培养实现细胞扩增,不能最终培养成动物体
(1)选材:;原因是:。细胞分化程度低,分裂能力强,容易培养动物胚胎或幼龄动物的组织、器官(2)培养前为什么分散成单个细胞?①成块组织中细胞与细胞靠在一起,彼此限制了生长与增殖;②利于与培养液充分接触,保证O2与营养供应和代谢物及时排出。
(3)胰蛋白酶的作用: