细胞培养综述

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细胞培养综述

细胞培养综述

摘要:为了模拟机体生理条件,将细胞从机体中取出,在人工条件下使其生存、生长、繁殖和传代,进行细胞生命过程、细胞癌变、细胞工程等问题的研究。培养出的活细胞具有量大、均一和可重复性的特点,可以通过各种物理、化学、生物等因素进行调控,并且可以通过倒置、荧光、电子、激光共焦显微镜、流式细胞术、免疫组织化学、原位杂交、同位素标记等多样的方法进行研究,已广泛运用在不同科学研究领域。

关键词:分化,细胞分型,生长增殖过程,传代

一、体、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的相对稳定环境中,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[1]。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,它们既保持着与体细胞相同的基本结构和功能,也有一些不同于体细胞的性状。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。

虽然体外细胞与机体细胞存有差异,但并未失去研究的意义。且不论其有许多性状仍与体相同(如体外培养的心肌细胞仍可博动),只从细胞遗传学(Cyto-genetics)的角度看,离体细胞仍带有全套的二倍体基因。细胞在培养中的表现,只不过是相应基因关闭/开启

引起的现象,这并非是绝对缺陷。恰恰相反,在培养的细胞中某些特定功能的丧失,可为该基因的表达与调控提供线索。

2、分化;体外培养的细胞分化能力并未完全丧失,只是环境的政变,细胞分化的表现和在体不同。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[2]。

二、体外培养细胞的分型

(一)贴附型:大多数培养细胞贴附生长,属于贴壁依赖性细胞,判断细胞形态时不能接体组织学标推判定,仅大致分成以下四型:

1、成纤维细胞型:胞体呈梭型或不规则三角形,中央有卵圆形核,胞质突起,生长时呈放射状。除真正的成纤维细胞外,凡由中胚层间充质起源的组织,如心肌、平滑肌、成骨细胞、血管皮等常呈本型状态。另外,凡培养中细胞的形态与成纤维类似时皆可称之为成纤维细胞。

2、上皮型细胞:细胞呈扁平不规则多角形,中央有圆形核,细胞彼此紧密相连成单层膜。生长时呈膜状移动,处于膜边缘的细胞总与膜相连,很少单独行动。起源于、外胚层的细胞如皮肤表皮及其衍生物、消化管上皮、肝胰、肺泡上皮等皆成上皮型形态[3]。

3、游走细胞型:呈散在生长,一般不连成片,胞质常突起,呈活跃游走或变形运动,方向不规则。此型细胞不稳定,有时难以和其

他细胞相区别。

4、多型细胞型:有一些细胞,如神经细胞难以确定其规律和稳定的形态,可统归于此类。

(二)悬浮型;见于少数特殊的细胞,如某些类型的癌细胞及白血病细胞。胞体圆形,不贴于支持物上,呈悬浮生长。这类细胞容易大量繁殖。

三、培养细胞的生长和增殖过程

(一)在细胞全生存过程中,大致都经历以下三个阶段:

1.原代培养(Primary Culture)期:也称初代培养,即从体取出组织接种培养到第一次传代阶段,一般持续1一4周。此期细胞呈活跃的移动,可见细胞分裂,但不旺盛。初代培养细胞与体原组织在形态结构和功能活动上相似性大。初代培养细胞多呈二倍体核型;由于原代培养细胞和体细胞性状相似性大,是检测药物很好的实验对象。

2.传代期:初代培养细胞一经传代后便改称做细胞系(Cell Line)。在全生命期中此期的持续时间最长。在培养条件较好情况下,细胞增殖旺盛,并能维持二倍体核型,呈二倍体核型的细胞称二倍体细胞系(Diploid Cell Line)。为保持二倍体细胞性质,细胞应在初代培养期或传代后早期冻存。如不冻存,则需反复传代以维持细胞的适宜密度,以利于生存。但这样就有可能导致细胞失掉二倍体性质或发生转化。一般情况下当传代10~50次左右,细胞增殖逐渐缓慢,以至完全停止,细胞进入第三期。

3.衰退期:此期细胞仍然生存,但增殖很慢或不增殖;细胞形态轮廓增强,最后衰退凋亡。在细胞生命期阶段,少数情况下,在以上三期任何一点(多发生在传代末或衰退期),由于某种因素的影响,细胞可能发生自发转化(Spontaneous Transformation)。转化的标志之一是细胞可能获得永生性(Immortality)或恶性性(Malignancy)。细胞永生性也称不死性,即细胞获持久性增殖能力,这样的细胞群体称无限细胞系(Infinite Cell Line),也称连续细胞系(Continuous Cell Line)。无限细胞系的形成主要发生在第二期末,或第三期初阶段。细胞获不死性后,核型大多变成异倍体(Heteroploid)。细胞转化亦可用人工方法诱发,转化后的细胞也可能具有恶性性质。细胞永生性和恶性性非同一性状[4]。

(二)组织培养细胞一代生存期一般要经过以下三个阶段:

1.潜伏期(Latent Phase):

细胞接种培养后,先经过一个在培养液中呈悬浮状态的悬浮期。此时细胞胞质回缩,胞体呈圆球形。接着是细胞附着或贴附于底物表面上,称贴壁,悬浮期结束。初代培养细胞贴附慢,可长达10~24小时或更多;连续细胞系和恶性细胞系快,10~30分钟即可贴附。细胞贴附现象是一个非常复杂和与多种因素相关的过程。支持物能影响细胞的贴附;底物表面不洁不利贴附,底物表面带有阳性电荷利于贴附。另外在贴附过程中,有一些特殊物质如纤维连接素(Fibronectin),又称LETS(Larger External Transformation Substance),细胞表面蛋白(Cell Surface Protein:CSP)等也参与

贴附过程。这些物质都是蛋白类成分,它们有的存在于细胞膜的表面(如CSP),有的则来自培养基中的血清(LETS)。近年又从各种不同组织和生物成分中提取出了很多促贴附物质。贴附是贴附类细胞生长增殖条件之一。

细胞贴附于支持物后,除先经过前述延展过程变成极性细胞,还要经过一个潜伏阶段,才进入生长和增殖期。细胞处在潜伏期时,可有运动活动,基本无增殖,少见分裂相。细胞潜伏期与细胞接种密度、细胞种类和培养基性质等密切相关。初代培养细胞潜伏期长,约24~96小时或更长,连续细胞系和肿瘤细胞潜伏期短,仅6~24小时;细胞接种密度大时潜伏期短[5]。当细胞分裂相开始出现并逐渐增多时,标志细胞已进入指数增生期。

2.指数增生期(Logarithmic growth Phase):

这是细胞增值最旺盛的阶段,细胞分裂相增多。指数增生期细胞分裂相数量可作为判定细胞生长旺盛与否的一个重要标志。一般以细胞分裂(Mitotic Index:MI)表示,即细胞群中每1000个细胞中的分裂相数。体外培养细胞分裂指数受细胞种类、培养液成分、pH、培养箱温度等多种因素的影响。一般细胞的分裂指数介于0.1%~0.5%,初代细胞分裂指数低,连续细胞和肿瘤细胞分裂指数可高达3%~5%。pH和培养液血清含量变动对细胞分裂指数有很大影响。指数增生期是细胞一代中活力最好的时期,因此是进行各种实验最好的和最主要的阶段。在接种细胞数量适宜情况下,指数增生期持续3~5天后,随细胞数量不断增多、生长空间渐趋减少、最后细胞相互接

触汇合成片。细胞相互接触后,如培养的是正常细胞,由于细胞的相互接触能抑制细胞的运动,这种现象称接触抑制(Contact Inhibition)。而恶性细胞则无接触抑制现象,因此接触抑制可作为区别正常与癌细胞标志之一。肿瘤细胞由于无接触抑制能继续移动和增殖,导致细胞向三维空间扩展,使细胞发生堆积(Piled up)[6]。细胞接触汇合成片后,虽发生接触抑制,只要营养充分,细胞仍然能够进行增殖分裂,因此细胞数量仍在增多。但当细胞密度进一步增大,培养液中营养成分减少,代产物增多时,细胞因营养的枯竭和代物的影响,则发生密度抑制(Density Inhibition),导致细胞分裂停止。

3.停滞期(Stagnate Phase):

细胞数量达饱和密度后,细胞遂停止增殖,进入停滞期。此时细胞数量不再增加,故也称平顶期(Plateau)。停滞期细胞虽不增殖,但仍有代活动,继而培养液中营养渐趋耗尽,代产物积累、pH降低。此时需做分离培养即传代,否则细胞会中毒,发生形态改变,重则从底物脱落死亡,故传代应越早越好。传代过晚(已有中毒迹象)能影响下一代细胞的机能状态。在这种情况下,虽进行了传代,因细胞已受损,需要恢复,至少还要再传1~2两代,通过换液淘汰掉死细胞和使受损轻微的细胞得以恢复后,才能再用。

四、细胞培养的注意事项与无菌操作

(一)注意事项

1、自取材开始,保持所有组织细胞处于无菌条件。细胞计数可在有菌环境中进行。

2、在超净台中,组织细胞、培养液等不能暴露过久,以免溶液蒸发。

3、凡在超净台外操作的步骤,各器皿需用盖子或橡皮塞,以防止细菌落入。

(二)无菌操作

1、操作前要洗手,进入超净台后手要用75%酒精或0.2%新洁尔灭擦试。试剂等瓶口也要擦试。

2、点燃酒精灯,操作在火焰附近进行,耐热物品要经常在火焰上烧灼,金属器械烧灼时间不能太长,以免退火,并冷却后才能夹取组织,吸取过营养液的用具不能再烧灼,以免烧焦形成碳膜。

3、操作动作要准确敏捷,但又不能太快,以防空气流动,增加污染机会。

4、不能用手触已消毒器皿的工作部分,工作台面上用品要布局合理。

5、瓶子开口后要尽量保持45°斜位。

6、吸溶液的吸管等不能混用。

参考文献:

[1].JohnR.W.Masters ,Bernhard O.Palsson. Human Cell Culture. Kluwer Academic Publishers ,1999-2000

[2]. R. Lan Freshney. Culture of Animal Cells:A Manual of Basic T echnique . Wiley-Liss Inc,2000

[3].卓然. 培养细胞学与细胞培养技术. 科技,2006

[4].章静波. 组织和细胞培养技术. 人民卫生,2004

[5].鄂征,徐新来,青云. 组织培养和分子细胞学技术. ,1995年8月

[6]. 卓然,周正任,玉坤. 细胞培养学与细胞培养技术. 科学技术,2004年8月

动物细胞培养基本操作

实验一动物细胞培养 细胞培养是用无菌操作的方法将动物体内的组织(或器官)取出,模拟动物体内的生理条件,在体外进行培养.使其不断地生长、繁殖,人们借以观察细胞的生长、繁殖、细胞分化以及细胞衰老等过程的生命现象。 细胞培养的突出优点,一是便于研究各种物理、化学等外界因素对细胞生长发育和分化等的影响;二是细胞培养便于人们对细胞内结构(如细胞骨架等)、细胞生长及发育等过程的观察。因而细胞培养是探索和指示细胞生命活动规律的—种简便易行的实验技术,同时我们也不可忽略的另一个因素,那就是它脱离乐生物机体后的—些变化。 细胞培养技术目前已广泛地被应用于生物学的各个领域。如分子生物学、细胞生物学、遗传学、免疫学、肿痛学及病毒学等 为此有必要使学生在细胞培养方面得到一些初步的感性知识,了解动物细胞培养的基本操作过程,观察体外培养细胞的生长特征,对原代细胞与传代细胞有一个基本概念。 本实验分两次进行.即清洗与消毒和传代细胞的培养与观察。 Ⅰ清洗与灭菌 一、实验目的 能独立地进行用于细胞培养的各种器皿的清洗与消毒,掌握干热灭菌法、湿热灭菌法和滤过除菌法的操作,了解化学消毒法的使用方法。 二、实验原理 清洗与消毒是组织培养实验的第一步,是组织培养中工作量最大,也是最基本的步骤。体外培养细胞所使用的各种玻璃或塑料器皿对清洁和无菌的要求程度很高。细胞养不好与清洗不彻底有很大关系。清洗后的玻璃器皿,不仅要求干净透明,无油迹,而且不能残留任何物质。如有毒的化学物质,哪怕残留0.1个,也可能影响细胞生长。灭菌手段的选择十分重要,对不同的物品需采用不同的灭菌方法。假如选用的方法不对,即使达到了无菌却使被灭菌药品丧失了营养价值、生物学特性或其他使用价值也不行。以下在每种灭菌步骤中都介绍其使用范围。 三、实验材料、用品

细胞培养综述

细胞培养综述 摘要:为了模拟机体生理条件,将细胞从机体中取出,在人工条件下使其生存、生长、繁殖和传代,进行细胞生命过程、细胞癌变、细胞工程等问题的研究。培养出的活细胞具有量大、均一和可重复性的特点,可以通过各种物理、化学、生物等因素进行调控,并且可以通过倒置、荧光、电子、激光共焦显微镜、流式细胞术、免疫组织化学、原位杂交、同位素标记等多样的方法进行研究,已广泛运用在不同科学研究领域。 关键词:分化,细胞分型,生长增殖过程,传代 一、体、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的相对稳定环境中,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[1]。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,它们既保持着与体细胞相同的基本结构和功能,也有一些不同于体细胞的性状。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。 虽然体外细胞与机体细胞存有差异,但并未失去研究的意义。且不论其有许多性状仍与体相同(如体外培养的心肌细胞仍可博动),只从细胞遗传学(Cyto-genetics)的角度看,离体细胞仍带有全套的二倍体基因。细胞在培养中的表现,只不过是相应基因关闭/开启

引起的现象,这并非是绝对缺陷。恰恰相反,在培养的细胞中某些特定功能的丧失,可为该基因的表达与调控提供线索。 2、分化;体外培养的细胞分化能力并未完全丧失,只是环境的政变,细胞分化的表现和在体不同。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[2]。 二、体外培养细胞的分型 (一)贴附型:大多数培养细胞贴附生长,属于贴壁依赖性细胞,判断细胞形态时不能接体组织学标推判定,仅大致分成以下四型: 1、成纤维细胞型:胞体呈梭型或不规则三角形,中央有卵圆形核,胞质突起,生长时呈放射状。除真正的成纤维细胞外,凡由中胚层间充质起源的组织,如心肌、平滑肌、成骨细胞、血管皮等常呈本型状态。另外,凡培养中细胞的形态与成纤维类似时皆可称之为成纤维细胞。 2、上皮型细胞:细胞呈扁平不规则多角形,中央有圆形核,细胞彼此紧密相连成单层膜。生长时呈膜状移动,处于膜边缘的细胞总与膜相连,很少单独行动。起源于、外胚层的细胞如皮肤表皮及其衍生物、消化管上皮、肝胰、肺泡上皮等皆成上皮型形态[3]。 3、游走细胞型:呈散在生长,一般不连成片,胞质常突起,呈活跃游走或变形运动,方向不规则。此型细胞不稳定,有时难以和其

高中生物 动物细胞培养和核移植技术教案 新人教版选修3

动物细胞培养和核移植技术 备课日期2014年 3 月 4 日课型新授课 教学目标 知识与技能 1\简述动物细胞养的含义。 2\说出动物细胞养的所需条件。 3\简述动物细胞培养的基本程序。 4\简述动物细胞核移植的概念。 过程与方法 情感态度 与价值观 1\通过学习基因工程的概念,使学生认识到科学研究需要的严谨,激 发为祖国而奋斗的精神。 2\通过学习基因操作的工具,使学生树立结构与功能相统一的辩证唯 物主义观念。 教学重点 1\动物细胞培养的过程及条件; 2\用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程和应用前景 教学难点用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程 教学方法以探究法、谈话法、材料教学法相结合。 教学用具多媒体课件 课时安排1课时 教学内容设计与反思 板书设计:

教学内容设计与反思一、复习导入: 教师活动:投影幻灯片,引导学生思考、分析讨论。 (1)植物细胞工程常用的技术手段有哪些? 植物组织培养 植物体细胞杂交 (2)植物体细胞杂交的结果是产生了? (3)植物体细胞杂交过程中涉及的原理是? 二、讲授新课: (一)动物细胞工程 动物细胞工程常用的技术手段 动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体、动物细胞培养 动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。 (二)动物细胞培养 1.发展历史: 单20世纪初,人们不知道神经纤维是由神经细胞的细胞质向外突出形 成的,还是由神经细胞周围的其他细胞融合而成的。生物学家们就这个问 题展开了激烈的争论。1907年,美国生物学家哈里森(Harrison)从蝌蚪的 脊索中分离出神经组织,把它放在青蛙的凝固的淋巴液中培养。蝌蚪的神 经组织存活了好几周,并且从神经细胞中长出了神经纤维。哈里森的实验 不仅解决了神经纤维的起源问题,而且开创了动物组织培养的先河。此后, 在许多科学家的不懈努力下,动物组织培养不断改进并逐渐发展成为动物 细胞培养。 2、动物细胞培养的应用和概念: 动物细胞培养就是从动物有机体中取出相关 的组织,将它分散成个细胞,然后,放在适宜的 培养基中,让这些细胞生长和增殖. 3、动物细胞培养过程: 引导学生阅读课文44--46面相关内容。

细胞破碎方法综述

细胞破碎方法综述 细胞破碎技术是指利用外力破坏细胞膜和细胞壁,使细胞内容物包括目的产物成分释放出来的技术,是分离纯化细胞内合成的非分泌型生化物质(产品)的基础。结合重组DNA 技术和组织培养技术上的重大进展,以前认为很难获得的蛋白质现在可以大规模生产。 关键词:细胞破碎;细胞壁;细胞膜;细胞破碎方法 1前言 目标产物的分离纯化在现代生物技术工业中占有十分重要的位置,它决定着产品的纯度和安全性,也决定着产品的收率与成本。许多生物产物在细胞培养过程中不能分泌到胞外,而保留在细胞内。破碎细胞的目的就是使细胞壁和细胞膜受到不同程度的破坏或破碎,释放其中的目标产物。 自20世纪80年代初重组DNA技术得到广泛应用以来,生物技术发生了质的飞跃,生物产品的数量越来越多,许多具有重大应用价值的产品应运而生,如具有显著医疗作用的胰岛素、干扰素、生长激素、白细胞介素一2等,它们的基因分别在宿主细胞(如大肠杆菌或酵母细胞)内克隆表达成为基因工程产物,从而提高了产量,降低了成本。很多基因工程产物都是胞内物质 (如上述药物经克隆表达后都属胞内物质),分离提取这类产物时,必须将细胞破壁,使产物得以释放,才能进一步提取。因此细胞破碎是提取胞内产物的关键性步骤,破碎技术的研究更加引起基因工程专家和生化工程学者的关注。 2细胞破碎技术 2.1高压匀浆破碎法(homogenization) 高压匀浆器是常用的设备,它由可产生高压的正向排代泵(positive displacenemt pump)和排出阀(discharge valve)组成,排出阀具有狭窄的小孔,其大小可以调节。细胞浆液通过止逆阀进入泵体内,在高压下迫使其在排出阀的小孔中高速冲出,并射向撞击环上,由于突然减压和高速冲击,使细胞受到高的液相剪切力而破碎。在操作方式上,可以采用单次通过匀浆器或多次循环通过等方式,也可连续操作。为了控制温度的升高,可在进口处用干冰调节温度,使出口温度调节在20℃左右。在工业规模的细胞破碎中,对于酵母等难破碎的及浓度高或处于生长静止期的细胞,常采用多次循环的操作方法。 2.2振荡珠击破碎法 (Skaking Bead) 将等体积的小量组织样品与高密度的ZircoBeads放入可密封的2ml螺旋盖微量管中,再加入缓冲液与稳定成份到1.5ml的体积, 用6500RPM振汤机高速上下振动8秒,休息8秒,再振动8秒即可.此方法是目前最快且一次可处理最多样品的方法. 一台机器最多可以在一天处理2400支样品.对小量且多样的人很方便. 2.3高速搅拌珠研磨破碎法(fine grinding) 研磨是常用的一种方法,它将细胞悬浮液与玻璃小珠、石英砂或氧化铝等研磨剂一起快速搅拌,使细胞获得破碎。在工业规模的破碎中,常采用高速珠磨机。 2.4超声波破碎法(ultrasonication)

细胞培养在分子水平和细胞水平研究

新疆农业大学 专业文献综述 题目: 细胞和分子水平上动物细胞培养的研究进展 姓名: 郑峰 学院: 食品科学与药学学院 专业: 食品科学 班级: 13级研究生 学号: 1340020279 成绩: 指导教师: 武运教授 2014年2 月20 日

细胞和分子水平上动物细胞培养的研究进展 摘要:利用动物细胞大规模培养技术可生产多种生物制品,为提高细胞活力和细胞生长密度,采用有多种添加成分的无血清培养基培养细胞,选择既有利于细胞生长又可提高培养细胞密度的微载体和条件温和、易操作、气体交换速度快的生物反应器,在线监控细胞生存环境和生理活动,减少培养过程中培养基的抑制因素,从而给细胞提供更好的生存环境;另外通过向细胞中导入抗凋亡基因,可减缓细胞凋亡的发生,提高细胞活性和蛋白产量,本文从分子水平和细胞水平两方面进行综述。 关键词:动物细胞;培养环境;DNA;微载体 Research advance in large-scale culture of animal cells at the level of Molecule and Single Cell Abstract:Many biological products were manufactured by means of large -scale culture of animal cells. To increase cell-specific productivity and cell density, serum-free media supplemented with several nutriments were used for cell culture, and micro carriers were chosen in favor of cell growth and high cell density. Bioreactors with simple manipulation, good qualification and aeration were adopted. More suitable conditions for cell growth could be given through on-line supervising the environment for cell growth and restraint factors in cell culturing. Furthermore, the anti -apoptosis genes using recombinant DNA technology can increase cell viability and productivity. Porous micro carriers was emphasized in large -scale culture of animal cells. Key words:animal cell; culture environment; DNA; micro carrier 组织培养技术是19世纪末由胚胎学技术衍生而来。近一个世纪以来,从能维持组织存活到生长出新细胞,从少数组织到各种组织细胞的培养,从精细的实验室培养技术到大规模的生产工艺,组织培养技术已成为生物制品生产以及基因工程等领域必不可少的工具之一。目前,动物细胞大规模培养技术水平的提高主要集中在培养规模的进一步扩大、细胞培养环境的优化、生物反应器的改良、改变细胞特性、提高产品的产出率与保证其质量上。在动物细胞大规模培养的过程中,最根本的是使细胞的培养条件达到最优化,尽可能消除或减轻环境对细胞的

(完整word版)2015 动物细胞培养技术实验报告

一、实验目的 1、学习并掌握动物细胞培养的无菌操作技术。 2、学习并掌握细胞传代培养的方法。 3、学习并掌握用倒置荧光显微镜观察细胞细胞形态。 二、实验原理 细胞培养(cell culture):细胞在体外条件下生长,细胞不再形成组织。 动物细胞培养(animal cell culture)就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞(使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶)然后,放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖。由于细胞具有生长和自我复制的能力,为细胞体外培养和研究提供可能。 动物细胞培养可分为原代培养和传代培养。 原代培养(primary culture)即直接从动物机体分离、获得组织细胞,在无菌条件下,用胰蛋白酶消化或机械分散等方法,将动物组织分散成单个细胞开始首次培养长出单层细胞的方法。 传代培养(subculture)当细胞生长增值达到一定密度,用胰蛋白酶将细胞消化分散成单细胞,将细胞转移到新的培养皿中扩大培养的方法。 高等生物是由多细胞构成的整体,在整体条件下要研究单个细胞或某一群细胞在体内的功能活动是十分困难的,但如果把或细胞拿到体外培养、增殖并进行观察和研究,则方便简单的多。被培养的动物细胞是非常好的实验对象和实验研究材料,对体外培养的活细胞进行研究可以帮助人类探索防治各种疾病途径和机制,也可以人为地诱导和改变细胞的遗传性状和特性,因此,动物细胞体外培养技术是研究细胞分子机制非常重要的实验手段,被广泛应用于医学、生物技术、基因工程等研究领域。 三、细胞培养相关设施及材料 1、细胞培养室 无菌操作区:只限于细胞培养及其它无菌操作,与外界隔离。 孵育区:培养箱设定的条件为37℃,5%CO2。 制备区:培养液及有关培养用液体的制备,液体制备后应该在净化工作台进行过滤除菌。 储藏区:包括冰箱、干燥箱、液氮罐等。 清洗区和消毒灭菌区:清洗区为相对污染区,消毒灭菌区与清洗区分开。 2、细胞培养常用基本设施: 荧光显微镜、超净工作台、孵箱、电热鼓风干燥箱、冰箱、液氮罐、消毒器、恒温水浴槽、滤器等。 细胞培养常用器皿:培养瓶、培养板、培养皿,玻璃瓶、吸管,离心管、冻存管,注射器,烧杯、量筒等。 3、细胞培养用品的清洗、消毒 新玻璃器皿要用5%稀盐酸浸泡,以中和其表面碱性物质:刷洗: 硫酸清洁液浸泡:浓硫酸+重铬酸钾+蒸馏水; 冲洗:流水冲洗15-20次,蒸馏水冲洗3次,三蒸水漂洗1-3次。 所有需灭菌的器械、物品灭菌前均需包装,防止灭菌后污染。使用时放入超净工

动物细胞培养及无血清培养研究进展

动物细胞培养及无血清培养研究进展 摘要:细胞培养是生物学中一项重要技术,应用较为广泛,目前已渗透到细胞生物学、生物化学、临床检验学等多个领域。其中动物细胞培养是动物细胞工程中最常用的技术手段,而且动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。本文主要介绍了动物细胞培养和其中发展较快的无血清培养技术的研究应用进展。为未来实际的研究和生产作一些总结和展望。 关键词:动物细胞;细胞培养;无血清培养基 1 引言 组织培养技术创建于18世纪末,之后于1907 年美国生物学家Harrison在无菌条件下,以淋巴液为培养基在试管中培养蛙胚神经组织宣告成功后,才逐渐发展成为一种从机体获取细胞,模拟体内生存环境,在无菌、适当温度及酸碱度和一定营养条件下,使其生长繁殖并维持结构和功能的实验技术。这种技术为细胞学、遗传学、病毒学、免疫学的研究和应用做出了重要贡献。近年来生命科学迅速发展,各种在分子水平的实验如核移植、细胞杂交、DNA 介导的基因转移等,都是借助细胞培养技术而得以实现的。然而各领域的动物细胞培养技术发展并不平衡,存在许多的局限性,使用范围有限,还未出现适合整个生命科学研究领域的培养体系。因此本文对细胞培养及大规模培养、无血清培养做一些总结。 2动物细胞培养 动物细胞培养方式包括原代和传代培养。培养方式有贴壁、悬浮以及固定化培养等方式。 2.1动物细胞培养的基本概念 细胞培养指的是从体内组织取出细胞,并为其提供一个无菌、具有适当温度及酸碱度的环境,给予充分营养,使其生长繁殖并维持其结构和功能的一种培养技术。从体内取出的细胞进行的首次培养式细胞培养最初的阶段,也称为原代培养。原代培养式细胞培养当中重要的必经环节。原代培养细胞生长到一定时候后,由于受群体环境影响,需要转移到另一个容器,这种培养称为传代培养。传代后的动物细胞与原代培物形状一致的话,则表示传代成功,这些细胞称为细胞系或细胞株。 2.2动物细胞培养技术的内容

基因工程与生物药物

基因工程与生物药物 姓名:李华龙 班级:生物制药1301 学号:1302150003

摘要 自1972 年DNA重组技术诞生以来,生命科学进入了一个崭新的发展时期。以基因工程为核心的现代生物技术已应用到农业、医药、轻工、化工、环境等各个领域。它与微电子技术、新材料和新能源技术一起,并列为影响未来国计民生的四大科学技术支柱, 而利用基因工程技术开发新型生物药物更是当前最活跃和发展迅猛的领域[ 1]。从1982年美国Lilly 公司首先将重组人胰岛素投放市场,标志着世界第一个基因工程药物的诞生。基因工程制药作为一个新兴行业得到各国政府的大力支持, 各国都积极研究和开发各种基因工程药物,并取得了丰硕成果。本文通过对基因工程药物的开发、应用和研究方法等研究进展进行综述。Abstract Since 1972, DNA recombinant technology was born, life science has entered a new period of development.Gene engineering as the core of modern biotechnology has been applied to agriculture, medicine, light industry, chemical industry, environment and other fields . It and microelectronic technology, new materials and new energy technologies together, tied for the four future beneficial to the people's livelihood the big pillar of science and technology, and using genetic engineering technology to develop new biological drugs is the most active and rapidly developing field. From the United States in 1982 Lilly's first recombinant human insulin on the market, marking the birth of the world's first gene engineering medicine. Genetic engineering pharmaceutical as an emerging industry has received great support from governments the countries are actively research and development of various genetic engineering drugs, and achieved fruitful results. In this paper, through the development of gene engineering medicine, research and Application Research progress is reviewed in this paper. 关键词 基因工程、生物药物、研究进展、应用 Genetic engineering、biological medicine、research progress,、application

动物细胞培养技术 思考题

《动物细胞培养技术》复习思考题 1.动物细胞培养的实验器皿清洗要求为何较高?你认为该如何保证器皿中无杂质?如果 器皿中有杂质,会对细胞培养产生什么样的影响? 答:①离体细胞对各种毒物都很敏感,若所用器材清洗效果未达到要求,各种毒物会损坏细胞影响实验。②器皿使用高压灭菌锅,121.3℃,20~30分钟,在取拿的时候用经过高压灭菌后的镊子取拿,避免造成污染。③ 2.叙述超净工作台的工作原理? 答:超净工作台最主要的是空气循环过滤的过程,在这个过程中风机起到了心脏的作用。鼓风机驱动空气通过高效过滤器得以净化,净化的空气被徐徐吹过台面空间而将其中的尘埃、细菌甚至病毒颗粒带走,使工作区构成无菌环境。 3.正压过滤器为何会除菌? 答:正压式过滤器没有内置灭菌灯,正压式过滤器利用的是两层0.22um孔的过滤膜,这层膜可以将细菌阻挡在膜上,过滤的液体流下去就基本上完成了灭菌过程 4.各种细胞培养用液的配制需要很精确吗?如果不精确,会导致什么后果?请举例说明。 你认为精确配制各种溶液? 答: 5.配制后平衡盐溶液呈黄色意味着液体的pH发生了什么变化? 答:配制后的液体应呈桃红色,PH值为7.4左右。苯酚红的变色域:1.2(橙)~3.0(黄),6.5(棕色)~8.0(紫色),若为黄色,则液体呈酸性,不利于细胞的生存。 6.用于分离细胞的消化液为什么宜用无Ca、Mg离子的D-Hanks液或PBS液配制 答:Ca+2、Mg+2是细胞膜的重要组分,具有使细胞凝聚的作用。因此,用于分离细胞的消化液宜用无Ca+2、Mg+2离子的D-Hanks液或PBS液。 7.L-谷氨酰胺在营养液中有何作用? 答: L-谷氨酰胺是细胞的能量来源;是一种必须氨基酸,是使物体合成核酸、蛋白质、嘌呤、嘧啶的重要前体,也是蛋白质合成分解的调节物;是细胞内氨的清除剂,氨对一些细胞有毒性。 8.HEPES溶液的作用机理? 答:它是一种氢离子缓冲剂。主要作用是防止培养基pH迅速变动 9.平衡盐溶液的组成与基本作用?小牛血清在细胞培养中有哪些作用? 答:①平衡盐溶液主要是由无机盐、葡萄糖组成,它的作用是维持细胞渗透压平衡,保持pH 稳定及提供简单的营养.主要用于取材时组织块的漂洗、细胞的漂洗、配制其他试剂等。②作用:a提供能促使细胞指数生长的激素、基础培养基中没有或含量微小的营养物,以及某些低分子营养物质;b提供结合蛋白,识别维生素、脂类、金属离子,并与有毒金属和热源物质结合,起解毒作用;c是细胞贴壁、铺展生长所需因子的来源;d起酸碱度缓冲液作用; e提供蛋白酶抑制剂,细胞传代时使剩余胰蛋白酶失活,保护细胞不受损伤。 10.营养液制备后为什么要小剂量分装? 答:避免营养液被污染后,全部的营养液都被污染。 营养液一次用完过后,下一次的实验就不能用,会引起污染,影响实验,若冷冻营养液,则营养液的营养成分会有所损失,影响细胞的生长 11.10万U/mL单位青霉素、链霉素的配制方法? 答:用注射器吸10毫升双蒸水溶解100万单位的链霉素,弃去2ml,用剩余的8ml链霉素溶解80万单位的青霉素,配制成每毫升青霉素、链霉素各10万单位的母液。

细胞培养知识

细胞培养基础知识 细胞培养基本条件 1、合适的细胞培养基 合适的细胞培养基是体外细胞生长增殖的最重要的条件之一,培养基不仅提供细胞营养和促使细胞生长增殖的基础物质,而且还提供培养细胞生长和繁殖的生存环境。 2、优质血清 目前,大多数合成培养基都需要添加血清。血清是细胞培养液中最重要的成分之一,含有细胞生长所需的多种生长因子及其它营养成分。 3、无菌无毒细胞培养环境 无菌无毒的操作环境和培养环境是保证细胞在体外培养成功的首要条件。在体外培养的细胞由于缺乏对微生物和有毒物的防御能力,一旦被微生物或有毒物质污染,或者自身代谢物质积累,可导致细胞中毒死亡。因此,在体外培养细胞时,必须保持细胞生存环境无菌无毒,及时清除细胞代谢产物。 4、恒定的细胞生长温度 维持培养细胞旺盛生长,必须有恒定适宜的温度。 5、合适的气体环境 气体是哺乳动物细胞培养生存必需条件之一,所需气体主要有氧气和二氧化碳。 细胞培养基种类与基本成分 细胞培养基的种类很多,按其来源分为合成培养基和天然培养基(目前使用的培养基绝大部分是合成培养基),按其物质状态分为干粉培养基和液体培

养基两类。干粉培养基需由实验者自己配制并灭菌,液体培养基由专业商家提供,用户可直接使用,非常方便。 1、合成培养基的主要成分有:氨基酸、碳水化合物、无机盐、维生素及其它辅助物质: 氨基酸 氨基酸是组成蛋白质的基本单位。不同种类的细胞对氨基酸的要求各异,但有几种氨基酸细胞自身不能合成,必须依靠培养液提供,这几种氨基酸称为必需氨基酸。其中谷氨酰胺是细胞合成核酸和蛋白质必需的氨基酸,在缺少谷氨酰胺时,细胞生长不良而死亡。因此,各种培养液中都有较大量的谷氨酰胺。但是,由于谷氨酰胺在溶液中很不稳定,应置于-20℃冰箱中保存,在使用前加入培养液内。已含谷氨酰胺的培养液在4℃冰箱中储存2 周以上时,还应重新加入原来量的谷氨酰胺。 碳水化合物 碳水化合物是细胞生长主要能量来源,其中有的是合成蛋白质和核酸的成分。主要有葡萄糖、核糖、脱氧核糖、丙酮酸钠和醋酸等。 无机盐 培养液中无机盐的主要功能是帮助细胞维持渗透压平衡。此外,通过提供钠,钾和钙离子,帮助细胞调节细胞膜功能。培养液的渗透压是一个非常重要的因素, 细胞通常可耐受260mOsm/kg ~320 mOsm/kg。标准培养液的渗透压在此范围内波动。特别注意:向培养液中加入其它物质有可能会明显改变培养液的渗透压,特别是溶于强酸或强碱中的物质。向培养液中添加HEPES 时需按以下方法调节钠离子浓度。

细胞工程

细胞工程在生物制药中的应用 摘要:细胞工程是生物制药工业中的关键技术,它是利用动物细胞体外培养和扩增来生产生物产品,或者作为发现和测试新药的工具。本文综述了细胞工程发展的历史、现状和未来,以及它在生物制药领域中的应用和局限。 关键词细胞工程;生物制药 Abstract: Cell Engineering biopharmaceutical industry is a key technology, which is the use of animal cells in vitro and amplified to produce biological products, or as a tool for discovering and testing new drugs. This article reviews the history, present and future, as well as its applications and limitations of cell engineering development in the biopharmaceutical field. Keywords: cell engineering; biopharmaceutical 1.动物细胞技术的历史 在疫苗产业早期,往往利用动物来生产疫苗,如用家兔人工感染狂犬病毒生产狂犬疫苗,用奶牛来生产天花疫苗,用某些细菌接种到动物身上来生产抵抗该种细菌的疫苗。在1920年至1950年,已经开发了多种病毒或细菌疫苗,如伤寒疫苗、肺结核疫苗、破伤风疫苗、霍乱疫苗、百日咳疫苗、流感疫苗和黄热病疫苗等。 早在1950年代,已经能够利用动物细胞培养技术来生产病毒。先在反应器中大规模培养动物细胞,待细胞长到一定密度后,接种病毒,病毒利用培养的细胞进行复制,从而生产大量的病毒,这一突破

血管内皮细胞培养

血管内皮细胞(endothelial cell, EC)体外培养 1.概述血管内皮细胞(endothelial cell, EC)是衬于心,血管和淋巴管腔内表面的一种单层扁平上皮细胞。EC极薄,厚度约为0.1~1μm,长约25~50μm,宽约10~15μm,在体内呈梭形,相邻细胞之间借少量粘合质彼此嵌合,细胞长轴与血流方向平行。其超微结构特点是在胞质中含有的特殊颗粒,称Weibel-palade小体(内含有与凝血有关的第Ⅷ因子相关抗原);细胞间有紧密连接的缝隙相连。EC除了能保持血管壁内表面的光滑和通透性外,还有多种生物学功能:维持正常的血液流动性,分泌多种生物活性物质,在调节细胞生长,改变脂质代谢,维持血管壁的完整性,调节血管张力和选择性通透性以及免疫调节方面起到重要作用。EC功能的异常,与血栓形成、动脉粥样硬化、高血压等心血管疾病及肿瘤扩散,免疫疾病都有密切关系。体外培养中的EC形态呈“鹅卵石样”镶嵌排列,细胞长满后呈接触抑制现象。 2.培养方法EC生长在血管内表面,由于其所处的独特位置不利于观察和研究,所以体外培养EC显得特别重要,目前已有多种种属(人、牛、猪、兔、大鼠等),多种组织(脐带动脉、静脉、肺动脉、主动脉、脑毛细血管、心脏毛细血管等)的EC能在体外培养成功。人们将培养器皿预先用明胶或纤连蛋白或胶原等粘附蛋白包被后,形成人工的EC下基质层,可促进EC的粘附与生长。 2.1 方法原理用酶消化法,酶消化+机械刮脱法或单纯刮脱法将EC分离下来,在适宜的条件下可贴壁并长成致密单层。 2.2 介绍几种主要EC的分离 2.2.1 酶消化法大血管内皮细胞的分离 2.2.1.1 人脐带动、静脉(或其它大血管) a.在37℃水浴中,预热培养用的所有无菌溶液,备用。 b.在无菌条件下,取健康产妇分娩后新鲜的婴儿脐带(25cm左右,不超过6h),选择无夹痕、无扭曲、无凝血阻塞的部分,放入含有100 U/ml的青霉素和100 μg/ml链霉素的D-Hanks液中,在脐静脉或脐动脉的两端插入磨平的注射器针头用丝线扎紧,用注射器从一端注入D-Hanks液冲洗血管,直到流出的液体无血迹。

(完整版)动物细胞培养及应用发展史

细胞培养技术

细胞培养发展史及其应用 (一)前言 20世纪初,人们不知道神经纤维是由神经细胞的细胞质向外突出形成的,还是由神经细胞周围的其他细胞融合而成的。生物学家们就这个问题展开了激烈的争论。1907年,美国生物学家哈里森(Harriso n)从蝌蚪的脊索中分离出神经组织,把它放在青蛙的凝固的淋巴液中培养。蝌蚪的神经组织存活了好几周,并且从神经细胞中长出了神经纤维。哈里森的实验不仅解决了神经纤维的起源问题,而且开创了动物组织培养的先河。此后,在许多科学家的不懈努力下,动物组织培养不断改进并逐渐发展成为动物细胞培养。 所谓动物细胞培养(亦称组织培养)既有别于植物细胞培养,又与微生物的培养完全不同。所谓动物细胞培养是指离散的动物活细胞在体外人工条件下的生长、增殖过程,在此过程中细胞不再形成组织。 由于动物细胞培养是在人工条件下进行的,便于调控和观察,因而成为现今研究动物的物质代谢过程、染色体的形态变化、以及遗传物质的表达调控等高难领域的既便利而又有效的新方法。同时,随着现代生物化学、分子生物学、分子遗传学、以及现代医学的发展,细胞培养也在许多应用领域充分展示了其巨大的发展潜力,并已为世人所关注。尽管如此,动物细胞培养仍是一门年轻的新学科,在发展之初被混淆于动物组织培养之中。 (二)细胞培养技术及其历史 细胞培养的历史最早可追溯到19 世纪末,据可考证的资料记载W ilhelm Roux是第一个进行动物组织培养实验的人。 1885年Wilhelm Roux 将鸡胚髓板放置于温热盐水中使之维持存活了数天,是有记录的第一个体外移植成功的例子。 1887年Arnold把恺木的木髓碎片接种到蛙的身上。当白细胞侵入这些木髓碎片后,他把这些白细胞收集在盛将盐水的小碟中,接下来观察到这些白细胞在运动,并存活了一个短的时间。

动物细胞培养常用方法

一.细胞增殖周期(cell proliferatinal cycle)概念 细胞周期是描述细胞增殖和分化交替发生变化的概念。而细胞增殖周期主要是从细胞增殖角度赋予细胞活动的概念,两者不应混为一谈。细胞增殖周期是指细胞从一次分裂结束开始生长,到下一次分裂结束所经历的过程。根据细胞增殖周期不同时期的生化特点,划分为四个连续的时期,即G 1 期(DNA合成前期),S 期(DNA合成期),G 2期(DNA合成后期),M期(有丝分裂期)。如以G 1 期为起点, 那么细胞增殖周期的各时期应循着G 1-S-G 2 -M的顺序进行,G 1 、S、G 2 三期合称为 细胞间期,此期完成细胞生长过程。M期完成遗传物质的分配。 因此,细胞增殖周期=间期(G 1期+S期+G 2 期)+分裂期(M期)。 二.培养细胞生命期(life span of culture cells) 很多细胞特别是正常细胞,在体外的生存不是无限的,而是具有一个生命期。索维培养细胞生命期,是指细胞在培养中持续增殖和生长的时间。培养细胞的生命期与细胞的种类、性状和原供体的年龄、健康等情况有关。人胚二倍体成纤维细胞,在不冻存和反复传代条件下,科传30~50代,相当于150~300个细胞增殖周期,能维持1年左右的生存时间,最后衰老凋亡。如供体为成体或衰老个体,则生存时间较短;其他细胞如肝细胞或肾细胞,生存时间更短,仅能传几代或十几代。只有当细胞发生遗传性改变,如获永生性或恶性转化时,细胞的生存期才可能发生改变。正常细胞培养时,不论细胞的种类和供体的年龄如何,在细胞生命的全过程中,大致都经历以下三个阶段:原代培养期、传代期、衰退期。 三.培养细胞一代生存期 培养细胞的生存空间和营养是有限的,当细胞增殖达到一定密度后,则需要分离出一部分细胞和更新营养液,否则将影响细胞的继续生存,这一过程叫传代(Passage或Subculture)。每次传代以后,细胞的生长和增殖过程都会受一定的影响。传代的频率或间隔与培养液的性质、接种细胞的数量和细胞增殖的速度

从二维到三维细胞培养的变迁

从二维到三维细胞培养的 变迁 Newly compiled on November 23, 2020

细胞培养技术进展概述及分析 细胞培养一直是细胞生物学中基础且核心的部分。无论是进行细胞性状研究,还是进行细胞产物的研发,都需要以细胞体外扩增技术-即细胞培养技术为基础。随着生命科学的发展,细胞培养技术更是被广泛应用于生物学、、新药研发等多个领域,成为生命科学最重要的基础技术之一。 传统的细胞培养即细胞的平面培养,细胞在培养过程中只能沿平面延伸,属于细胞的二维培养技术。这种培养方式经济、便利、易操作,符合某个历史阶段对细胞培养技术的要求。但随着研究的深入,传统的二维培养技术已经不能满足细胞培养需求。盖因生物体内的细胞是在立体三维的微环境中生长的,二维培养微环境与体内微环境差异太大,影响细胞的基因表达、信号转导等,导致所培养的细胞逐渐丧失其在生物体内的生物学特性及功能,失去研究及应用价值。传统的二维培养技术,已经成为细胞学为基础的众多学科进步的壁垒之一。 科学家开始寻求更贴近自然状态的细胞培养技术。一种与活体组织内的细胞外基质相似的,能更好的模拟细胞在体内生长环境的培养技术,即细胞的三维培养技术。 目前已开发出很多细胞三维培养技术,大致可分为需要支架的三维培养技术和不需要支架的三维细胞培养技术。支架类主要是在三维空间内构建供细胞附着和生长的类似脚手架的多孔结构, 细胞依附于支架进行三维生长和迁移, 主要的支架材料有胶原和水凝胶等;而不需要支架的三维培养技术主要是通过物理方法使贴壁细胞悬浮于培养基中以达到三维培养的目的, 目前主要的技术有微载体、磁悬浮、悬滴板和磁性三维生物印刷等技术。

动物细胞培养技术实验

实验十五动物细胞培养技术及其应用 一.实验目的 通过本实验使学生掌握细胞培养、细胞检测和细胞表达等成套技术的原理和方法。 二. 实验内容 1.培养基配制、细胞培养、细胞冻存与复苏等基本技术; 2.细胞生长曲线测定、细胞活性检测等常用技术; 3.细胞污染检测方法与技术; 4.病毒在细胞中的感染与增殖、重组病毒异源蛋白的细胞表达等实用技术。 三.实验用品 1. 材料:Sf 细胞、Hi5 细胞等 2. 器材:CO2培养箱、超净工作台、倒置显微镜、培养基抽滤装置、电泳仪、离心机、pH 计、液氮罐(含液氮)、水浴锅、温度计、培养瓶、血清瓶、5 ml和10 ml 移液 管、不锈钢移液管筒、大小不锈钢饭盒、酒精灯、吸耳球、血球计数板、96孔板、 24孔板、无菌冻存管、离心管、记号笔、一次性过滤器、微量加样器、精密pH 试纸、酒精棉球等 3. 试剂与药品:Grace培养基、胎牛血清、甘油、DMSO、双抗(青霉素、链霉素)100 u/ml、 Hank’s液、胰蛋白酶、台盼蓝、液氮、分析纯无水酒精、95%医用酒精、Tris 碱、硼酸、EDTA、琼脂糖粉(电泳用)、dNTPs、Taq酶、支原体检测试剂盒、 DNA提取试剂盒DNeasy Blood & Tissue kit (Qiagen)等。 四.实验方法与步骤 (一)培养基配制、细胞培养、细胞冻存与复苏 1. 缓冲液及培养基配制 Hank’s液:KH2PO4 0.06g,NaCl 8.0g,NaHCO3 0.35g,KCl 0.4g,葡萄糖1.0g,Na2HPO4·H2O 0.06g,加H2O至 1000ml,高压灭菌。4℃下保存。 胰蛋白酶液: 称取0.25克胰酶蛋白酶(活力为1:250),加入100ml无Ca2+、Mg2+的Hank’s 液溶解,滤器过滤除菌,4℃保存,用前可在37℃下回温。 4%台盼蓝染液:称取台盼蓝4克,加双蒸水至100 ml。 MTT溶液:MTT 0.5克,溶于100 ml的磷酸缓冲液或无酚红的Hank’s液中。4℃下保存。Grace培养基:取一份GIBCO公司的Grace培养基粉剂,按说明用量加入1000ml三蒸水100单位/毫升青、链霉素,充分混匀使溶解,调节pH值至6.8左右。 0.22 μm 滤膜抽滤除菌,4℃下保存。此为基础培养基。使用前加入10%胎牛 血清。 细胞冻存液:基础培养基加入10%DSMO,20%胎牛血清,用前配制。 PBS缓冲液:137 mmol/L NaCl, 2.7 mmol/L KCl, 8.1 mmol/L Na2HPO4, 1.5 mmol/L KH2PO4,

基因工程药物的综述

基因工程药物的研究及进展 摘要:20世纪70年代,随着DNA重组技术的成熟,诞生了基因工程药物,高产值、高效率的基因药物给医药产业带来了一场革命,推动了整个医药产业的发展,医药产业进入了新的历史时期。本文以基因工程药物的发展为导向,简要的介绍了国内外基因工程药物的发展概况、研究现状、研究方向、发展方向。 关键词:基因工程,药物,现状,发展 1 基因工程药物的发展概况 20世纪70年代,随着DNA重组技术的成熟,诞生了基因工程药物,高产值、高效率的基因药物给医药产业带来了一场革命,推动了整个医药产业的发展,医药产业进入了新的历史时期。 基因药物经历了三个阶段:第一阶段是把药用蛋白基因导入到大肠杆菌等细菌中,通过大肠杆菌等表达药用蛋白,但这类药物往往有缺陷,人类的基因在低等生物的细菌中往往不表达或表达的蛋白没有生物活性。第二阶段是人们用哺乳动物的细胞代替细菌,生产第二代基因工程药物。但由于哺乳动物细胞培养条件相对苛刻,生产的药物成本居高不下。第一、二代基因药物的研制和生产已经成熟。从第一个反义核酸药物Vitrovene于1998年和1999相继在美国和欧洲上市以来,发展迅速。第三阶段是到了80年代中期,随着基因重组和基因转移技术的不断发展和完善,科学家可以将人们所需要的药用蛋白基因导入NN-~L动物体内,使目的基因在哺乳动物身上表达,从而获得药用蛋白。携带外源基因并能稳定遗传的这种动物,我们称之为转基因动物。由于从哺乳动物乳汁中获取的基因药物产量高、易提纯,因此利用乳腺分泌出的乳汁生产药物的转基因动物称为“动物乳腺生物反应器”。90年代中后期,国际上用转基因牛、羊和猪等家畜生产贵重药用蛋白的成功实例已有几十种,一些由转基因动物乳汁中分离的药物正用于临床试验,但还没有一例药品成功上市。 2 基因工程药物的研究现状 2.1国外基因工程药物研究现状 随着1971年第一家生物制药公司Cetus公司在美国的成立,1973年重组DNA技术的出现,生物医药即已显示出巨大的应用价值和商业前景。1976年,世界第一家应用重组DNA 技术开发新药的公司Genentech建立,l982年第一个基因重组药物——基因重组人胰岛素在美国投放市场以来,生物医药产业以一种前所未有的速度迅猛发展。如在基因重组制药产业中做出过卓越贡献的Genentech和Amgen公司,早期的几个“重型炸弹”的基因重组

常用的五种动物细胞培养方式

?一、半连续式培养 1.半连续式培养又称为重复分批式培养或换液培养。采用机械搅拌式生物反应器系 统,悬浮培养形式。在细胞增长和产物形成过程中,每间隔一段时间,从中取出部分培养物,再用新的培养液补足到原有体积,使反应器内的总体积不变。这种类型的操作是将细胞接种一定体积的培养基,让其生长至一定的密度,在细胞生长至最大密度之前,用新鲜的培养基稀释培养物,每次稀释反应器培养体积的1/2~3/4,以维持细胞的指数生长状态,随着稀释率的增加培养体积逐步增加。或者在细胞增长和产物形成过程中,每隔一定时间,定期取出部分培养物,或是条件培养基,或是连同细胞、载体一起取出,然后补加细胞或载体,或是新鲜的培养基继续进行培养的一种操作模式。剩余的培养物可作为种子,继续培养,从而可维持反复培养,而无需反应器的清洗、消毒等一系列复杂的操作。在半连续式操作中由于细胞适应了生物反应器的培养环境和相当高的接种量,经过几次的稀释、换液培养过程,细胞密度常常会提高。 2.半连续式特点: ·培养物的体积逐步增加; ·可进行多次收获; ·细胞可持续指数生长,并可保持产物和细胞在一较高的浓度水平,培养过程可延续到很长时间。该操作方式的优点是操作简便,生产效率高,可长时期进行生产,反复收获产品,可使细胞密度和产品产量一直保持在较高的水平。在动物细胞培养和药品生产中被广泛应用。 二、连续式培养 1.连续式培养是一种常见的悬浮培养模式,采用机械搅拌式生物反应器系统。该模 式是将细胞接种与一定体积的培养基后,为了防止衰退期的出现,在细胞达最大密度之前,以一定速度向生物反应器连续添加新鲜培养基;同时,含有细胞的培养物以相同的速度连续从反应器流出,以保持培养体积的恒定。理论上讲,该过程可无限延续下去。

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