细胞电融合的原理和应用
杂交瘤电融合方法-解释说明
杂交瘤电融合方法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述杂交瘤电融合方法是一种结合杂交瘤和电融合技术的新型生物学方法。
杂交瘤是一种在实验室中培育的细胞系，具有丰富的多能性和潜在的应用前景。
电融合技术是通过电场作用将两个细胞融合在一起，形成杂交细胞，从而实现不同细胞之间的基因交流和功能整合。
本文将介绍杂交瘤的定义和特点，以及电融合方法的原理和应用。
同时，我们将重点讨论杂交瘤电融合方法相较于传统方法的优势，探讨其在生物医学领域和生物工程领域的潜在应用。
通过本文的研究，我们希望为相关领域的研究人员提供一种新的思路和方法，促进细胞学和基因工程领域的发展。
1.2 文章结构文章结构部分的内容:本文主要分为引言、正文和结论三部分。
在引言部分，首先对杂交瘤电融合方法进行了概述，介绍了本文的目的和意义，并对文章的结构进行了简要说明。
在正文部分，将详细介绍杂交瘤的定义和特点，电融合方法的原理和应用，以及杂交瘤电融合方法的优势。
最后，在结论部分对全文进行总结，并展望未来可能的发展方向，强调了该方法的重要性和潜在的应用前景。
整个文章的结构清晰明了，每个部分之间内容紧密联系，能够循序渐进地引导读者逐步深入了解杂交瘤电融合方法及其相关知识。
1.3 目的本文旨在介绍杂交瘤电融合方法，探讨其在生物医学领域的应用前景。
通过深入分析杂交瘤的特点和电融合方法的原理，讨论杂交瘤电融合方法相较于传统方法的优势，并展望其未来的发展方向。
通过对这一领域的研究和探讨，旨在推动生物医学领域的进步，为研究人员提供更多的思路和方法，促进科学技术的创新发展。
希望能够为相关领域的专业人士和学术研究者提供有益的参考和启示，推动该领域的研究与发展。
2.正文2.1 杂交瘤的定义和特点杂交瘤是一种细胞学上特殊的肿瘤类型，它起源于不同种系的细胞的融合。
在杂交瘤中，两种不同的细胞融合成为一个细胞，具有两种细胞的遗传物质。
这种细胞的特点是具有高度的异质性，表现出不同于原始细胞的性质。
第七章_细胞融合及应用
B淋巴细胞：来源于骨髓的多能干细胞。在禽类是在法氏囊内发育生成，故 又称囊依赖淋巴细胞（bursa dependent lymphocyte）/骨髓依赖性淋巴细胞 简称B细胞，是由骨髓中的造血干细胞分化发育而来。与T淋巴细胞相比， 它的体积略大。这种淋巴细胞受抗原刺激后，会增殖分化出大量浆细胞。 浆细胞可合成和分泌抗体并在血液中循环。成熟的B细胞经外周血迁出，进 入脾脏、淋巴结，主要分布于脾小结、脾索及淋巴小结、淋巴索及消化道 粘膜下的淋巴小结中，受抗原刺激后，分化增殖为浆细胞，合成抗体，发 挥体液免疫的功能。B细胞在骨髓和集合淋巴结中的数量较T细胞多，在血 液和淋巴结中的数量比T细胞少，在胸导管中则更少，仅少数参加再循环。 B细胞的细胞膜上有许多不同的标志，主要是表面抗原及表面受体。这些表 面标志都是结合在细胞膜上的巨蛋白分子。 B1细胞为T细胞非依赖性细胞。B2为T细胞依赖性细胞。B细胞在体内 存活的时间较短，仅数天至数周，但其记忆细胞在体内可长期存在。 B细胞淋巴瘤是一种最常见的淋巴细胞白血病，有关这种疾病的研究 不断涌现。
HAT培养基
次黄嘌呤（hypoxanthine，H） 氨基喋呤（aminopterin， A） 胸腺嘧啶脱氧核苷（thymidine， T） 次黄嘌呤鸟嘌呤转磷酸核糖激酶缺陷型 （HGPRT-） 胸腺嘧啶核苷激酶缺陷型（TK-）
（二）免疫小鼠
免疫程序是取6—8周龄Balb／C雌鼠，基础免疫2周，
在杂种的分裂和增殖过程中双亲的叶绿体、线粒体DNA亦可发
生重组，从而产生新的核外遗传系统。 淋巴细胞杂交瘤和单克隆抗体的制备。
第二节
细胞融合的基本原理
显微镜下细胞融合过程
融合过程中两个细胞膜从彼此接触到破裂形成细胞桥的变化过程图解
第三节
细胞融合的应用
细胞融合的应用细胞融合是指将两个或多个细胞融合成一个细胞的过程。
这种技术已经被广泛应用于生物学、医学和工业领域。
在生物学中，细胞融合可以用于研究细胞的生理和生化过程，以及细胞间的相互作用。
在医学中，细胞融合可以用于治疗某些疾病，如癌症和免疫缺陷病。
在工业领域，细胞融合可以用于生产某些化学品和药物。
细胞融合的基本原理是将两个或多个细胞的膜融合在一起，使它们成为一个单一的细胞。
这种技术可以通过多种方法实现，包括电融合、化学融合和病毒介导的融合等。
其中，电融合是最常用的方法之一。
它利用高电压脉冲将两个或多个细胞的膜融合在一起，形成一个新的细胞。
这种技术可以用于研究细胞的生理和生化过程，以及细胞间的相互作用。
在生物学中，细胞融合可以用于研究细胞的生理和生化过程，以及细胞间的相互作用。
例如，研究人类免疫系统的科学家可以将人类白细胞和小鼠白细胞融合在一起，形成一个新的细胞。
这种细胞可以用于研究人类免疫系统的功能和反应。
此外，细胞融合还可以用于研究细胞的分化和发育过程。
例如，研究胚胎发育的科学家可以将不同类型的胚胎细胞融合在一起，形成一个新的细胞。
这种细胞可以用于研究胚胎发育的过程和机制。
在医学中，细胞融合可以用于治疗某些疾病，如癌症和免疫缺陷病。
例如，研究癌症治疗的科学家可以将癌细胞和免疫细胞融合在一起，形成一个新的细胞。
这种细胞可以用于治疗癌症，因为它可以识别和攻击癌细胞。
此外，细胞融合还可以用于治疗免疫缺陷病。
例如，研究艾滋病治疗的科学家可以将免疫细胞和艾滋病病毒感染的细胞融合在一起，形成一个新的细胞。
这种细胞可以用于治疗艾滋病，因为它可以识别和攻击艾滋病病毒。
在工业领域，细胞融合可以用于生产某些化学品和药物。
例如，研究生产人类胰岛素的科学家可以将人类胰岛素基因和大肠杆菌细胞融合在一起，形成一个新的细胞。
这种细胞可以用于生产人类胰岛素。
此外，细胞融合还可以用于生产其他化学品和药物。
例如，研究生产某些抗生素的科学家可以将抗生素基因和真菌细胞融合在一起，形成一个新的细胞。
细胞融合的化学方法
细胞融合的化学方法细胞融合是指将两个或多个细胞融合为一个新的细胞。
这一方法在生物学研究和生物工程等领域具有广泛的应用。
细胞融合可以用于研究细胞间的相互作用、合成新的细胞群体、产生新的抗体等。
下面将介绍几种常用的细胞融合方法。
1.化学融合法化学融合法是最早发展起来的细胞融合方法之一、它利用化学物质促进细胞膜的融合，使细胞内的细胞质相互融合。
常用的化学物质有聚乙二醇（PEG）和離子介質抗殺（HVJ）。
聚乙二醇融合法是通过将两个或多个细胞暴露在含有PEG的溶液中，PEG能破坏细胞膜的完整性，使细胞膜互相融合。
该方法适用于多种类型的细胞，如哺乳动物、昆虫和植物细胞等。
HVJ融合法是利用病毒颗粒HVJ作为媒介，将细胞融合在一起。
病毒颗粒与细胞膜相互结合，导致细胞膜的破裂和融合。
这种方法对于一些类型的细胞如哺乳动物细胞和植物细胞等可行。
2.电融合法电融合是利用外加电场的作用使细胞融合的方法。
将需要融合的细胞以适当的密度分散在含有适当浓度的电解质的缓冲液中，然后施加脉冲电场。
电场作用下，细胞膜发生破裂和融合，形成新的细胞。
这种方法适用于多种类型的细胞，如哺乳动物、细菌、酵母菌等。
电融合法操作简单，且可以改变脉冲电场的参数来控制细胞融合程度和效果，具有一定的灵活性。
3.激光融合法激光融合是利用激光束对细胞进行加热，使细胞膜发生破裂和融合的方法。
激光融合法可以实现高效的细胞融合，且对细胞的形态和功能影响较小。
激光融合法适用于不同类型的细胞，包括哺乳动物、细菌和植物细胞等。
激光对细胞的加热过程需要仔细控制温度和时间，以避免对细胞产生不可逆的损伤。
动物细胞融合的原理
动物细胞融合的原理动物细胞融合是一种重要的生物学技术，它可以用于研究细胞的功能、基因调控以及生物学过程。
动物细胞融合的原理是将两个或多个不同的细胞融合在一起，使它们的细胞质和细胞核融合成一个新的细胞。
这项技术在生物医学研究、生物技术和医学应用等领域有着广泛的应用。
动物细胞融合的原理主要包括细胞融合、胞质融合和细胞核融合三个基本过程。
首先，细胞融合是指两个细胞膜融合在一起，形成一个共享细胞膜的大细胞。
这个过程需要一定的条件和环境，比如细胞膜表面的蛋白质相互识别和结合，以及适当的渗透压和温度等。
其次，胞质融合是指两个细胞的细胞质融合在一起，形成一个混合的细胞质。
这个过程涉及到细胞质中的细胞器和细胞器的成分，比如线粒体、内质网、高尔基体等。
最后，细胞核融合是指两个细胞的细胞核融合在一起，形成一个混合的细胞核。
这个过程需要细胞核的融合蛋白和核孔蛋白的参与，以及细胞核的DNA和蛋白质的重新排列和组合。
动物细胞融合的原理还涉及到细胞融合的方式和途径。
细胞融合可以通过化学方法、电脉冲方法、病毒介导方法和细胞融合素介导方法等不同的途径进行。
其中，化学方法是指利用化学物质，比如聚乙二醇和聚乙烯醇等，来破坏细胞膜，促使细胞融合。
电脉冲方法是指利用电场脉冲来破坏细胞膜，促使细胞融合。
病毒介导方法是指利用病毒颗粒来介导细胞融合。
细胞融合素介导方法是指利用细胞融合素来介导细胞融合。
这些方法各有优缺点，可以根据实际需要选择合适的方法进行细胞融合。
总的来说，动物细胞融合的原理是通过细胞融合、胞质融合和细胞核融合三个基本过程，将两个或多个不同的细胞融合在一起，形成一个新的细胞。
这项技术在生物学研究和医学应用中有着重要的意义，可以帮助人们更好地理解细胞的功能和调控机制，以及研究疾病的发生和治疗方法。
随着生物技术的发展和进步，动物细胞融合技术将会得到更广泛的应用和推广。
细胞融合的应用
细胞融合的应用细胞融合技术已在农业、工业、医药等领域取得了开创性的研究成果，应用领域不断扩大。
该技术不仅为核质关系、基因定位、基因调控、遗传互补、细胞免疫、疾病发生、膜蛋白动力学等理论领域的研究提供了有力的手段，而且被广泛应用于免疫学、遗传学、发育生物学，在实际应用中特别是在单克隆抗体、抗肿瘤疫苗及动植物远缘杂交育种和微生物菌种选育，绘制基因图谱等方面具有十分重要的意义。
随着细胞融合技术的不断改进和完善，动物、植物及微生物细胞融合技术无论在基础理论研究还是在实际应用中产生的影响将日益显著。
人们很早就注意到了在自然条件下发生的细胞融合现象，首先在病料组织中发现了由细胞融合产生的多核细胞，紧接着发现在脊椎动物和无脊椎动物的正常细胞中也可发生细胞融合，随后在体外组织培养中也发现了离体细胞的融合现象。
自从发现活病毒可在体内介导癌细胞融合后，人们又实现了利用灭活病毒促进动物异种细胞融合，从而打破了细胞融合的种属屏障，推动细胞融合技术跃上新的台阶。
原生质体的大量制备较为困难，限制了植物细胞融合技术的发展，因此植物细胞融合的起步较动物细胞融合要迟10年左右。
直到用酶法大量制备有活力的原生质体获得成功后，才使植物原生质体的融合工作迅速发展起来。
由于病毒诱导细胞融合存在着病毒制备困难、操作复杂、灭活病毒的效价差异大等原因，人们又找到了比病毒简便、快速和高效且比病毒更易制备和控制，活性稳定，使用方便的化学物质PEG作为病毒的替代物诱导细胞融合，但在PEG诱导细胞融合的有效的浓度范围内(50%～55%)对细胞毒性很大，因此人们又找到了新的方法来替代PEG，这些新方法有电脉冲诱导细胞融合技术和激光融合技术以及空间融合技术等。
纵观细胞融合技术的发展历史，该技术的不断改进首先表现在融合剂上，从致癌活病毒到灭活病毒再到化学物质，其次体现在新方法上，再者体现在融合对象的不断扩展上。
现在新的细胞融合方法一般采用将化学法和物理法结合起来进行，如将磁、超声、机械等和激光、电相结合，同时添加化学剂以便进一步提高融合率，细胞融合的方法和手段始终朝操作方便、简单，便于量化研究，同时融合率又能得到不断提高的方向发展动物细胞融合技术动物细胞融合是从细胞水平来改变动物细胞的遗传性，用于生产单克隆抗体、疫苗等特定的生物制品，改良培育动物新品种，缩短动物的育种过程。
细胞融合技术及其研究进展
细胞融合技术及其研究进展摘要：自1958年Okada首次表明紫外灭活的仙台病毒可以诱导体外培养细胞融合形成多核体以来，细胞融合技术作为细胞工程的一项核心基础技术，已在医药、环保、免疫学、医药、食品以及农业等领域的基础研究和应用开发。
本文综述了细胞融合技术中的常用方法：仙台病毒（HVJ）诱导法、聚乙二醇（PEG）化学诱导法、电融合诱导法及激光诱导法的基本原理和研究进展。
关键词：细胞；细胞融合；细胞工程1 引言在细胞融合是 20 世纪发展起来的一种细胞工程技术，可以在一定的条件的诱导下使两个或多个细胞(原生质体) 相互接触，进而发生膜融合、胞质融合和核融合，从而形成杂种细胞。
细胞融合所形成的新细胞( 杂合细胞) 得到了来自两个父本细胞的遗传物质，因而具有新的遗传学或生物学特性[1]。
细胞融合逐渐成为细胞工程的一项核心技术，它不仅为核质相互关系、基因调控、遗传互补、肿瘤发生、基因定位、衰老控制等领域的研究提供了有力手段，而且在遗传学、动植物远缘杂交育种、发育生物学、免疫学、医药、食品以及农业等领域具有广泛应用价值[2]。
它已成为杂交育种、单克隆抗体制备、动物克隆以及抗癌疫苗研发等现代生物医学研究中的一项关键技术。
随着研究的不断深入，细胞融合技术的应用领域越来越广，产生的影响也日益显著，本文就其现有的研究情况进行讨论。
2 细胞融合技术2.1仙台病毒(HVJ)诱导法2.1.1仙台病毒诱导法原理1962年日本的冈田善雄偶然发现了由仙台病毒引起的细胞融合成多核细胞的现象[2]。
由于仙台病毒诱导细胞融合法较简便,特别是许多种类的细胞对其敏感,所以常选用仙台病毒作为细胞融合的诱导剂。
仙台病毒属于RNA病毒,其质膜表面存在两种糖蛋白,一种是HANA 蛋白,它具有凝集红细胞能力和神经氨酸普酶活性。
一种是F蛋白,它具有质膜融合能力(质膜和细胞膜融合的能力)、细胞融合能力和溶血能力。
仙台病毒诱导细胞融合的能力与共质膜表而两种糖蛋白有关:(1)HANA蛋白能使病毒吸附在细胞膜表面,具有凝集素的作用。
电融合的应用
• 电融合条件的试验：
参考文献资料，设定几组 场强/脉冲宽度 /脉冲次数 的组合条件，融合后评估融合效果
电 融 合 技 术 应 用
哺乳动物细胞电融合
• 胚胎细胞核移植
1.胚胎分割，获取卵 裂球：吸取法（常用）、 酶消化法 2.卵母细胞去核：吸 除法（常用）、紫外线 照射法 3.卵裂球放入去核卵母细胞的卵黄周隙中 4.电融合和激活
电融合技术应用
电融合(Electrofusion)的原理
游离的动物细胞或原生质体，臵于电融合室 中，在高频交流电场的作用下，细胞被极化，成 为偶极子，沿着电力线排列成串。 随后用高强度、短时程的方波脉冲击破两个 细胞接触部位的质膜，质膜脂类分子发生重组， 由于细胞表面的张力作用，细胞融合逐步完成。
融合率（％） 电场强度 （kV/cm） 1.8 2.0 2.4 脉冲宽度 75us 43.5 36.6 22.5 脉冲宽度 100us 38.2 21.0 20.4
微生物原生质体电融合
• 原生质体制备:
• • • •
细菌：溶菌酶 真菌：蜗牛酶，纤维素酶 渗透压稳定剂: 0.6 mol/L -0.8mol/L NaCl/KCl 融合缓冲液：0.6mol/L甘露醇/0.5mol/L 蔗糖 交流排序：峰电压：数百V/cm 频率：MHz 电融合参数：数千伏-数万伏/cm；20μs -100μs； 2-十几次
影响电融合效果的因素－细胞种类和状态
• 细胞种类：
动物细胞：卵母细胞、胚胎细胞、体细胞、 肿瘤细胞、免疫细胞等 植物、真菌、细菌
• 细胞大小（接触面积） • 细胞的生存状态：
野生、驯化、突变 发育/成熟程度 培养条件和培养时间 缓冲液处理和酶处理
影响电融合效果的因素－电融合条件 • 电场强度、脉冲宽度（作用时间）、脉冲次数 决定电融合的剧烈程度 • 电场强度越高、脉冲宽度越宽、次数越多，细 胞膜出现的穿孔越多，融合几率升高 • 超过一定强度，细胞受到不可逆的损伤，发生 破裂造成融合率下降，或者融合细胞不能正常 发育 • 电场强度、脉冲宽度、脉冲次数三者互相补充， 如电场强度强，脉冲宽度可缩短或减少脉冲次 数 • 最重要的是电场强度
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A． 聚集
通过双向电泳，细胞互相紧密接触 。
B． 融合脉冲
采用仅仅15微秒的方波脉冲穿
透细胞膜，细胞膜随后发生融
C． 异核体期
细胞膜完全融合，细胞质也完
全混合。
只有细胞核仍然保持
D． 完全融合产物
现在细胞核也发生了融合。
根
据常识，染色体数量下降。
图1.1：燕麦原生质体的融合相。
感谢Zimmermann教授提供了燕麦原生质体的融合图像。
图2：抗体 因为这些杰出贡献，G.Kohler，
stein和N.K. Jerne共同获得了
..
胞、酵母的电转化和真核细胞的电转染。
新的融合模块包于螺旋融合杯。
因此该系统具有独一无二的直接放大反应体积的特性。
图3：二十世纪80年代末，
细胞电融合技术被用于从胚
参考文献：
[1] Zimmermann, U., Pilwat, G. The relevance of electric field induced changes in the membrane structure to basic membraneresearch and clinical therapeutics and diagnosis. In Abstract IV-19-(H) of the, 6th International Biophysics Congress Kyoto, Japan, 140, 1978.
[2] Zimmermann, U., Vienken, J., Scheurich, P., Electric field induced fusion of biological cells. Biophys. Struct. Mech 1980, 6 (Suppl.), 86
[3] Zimmermann, U., Vienken, J., Pilwat, G., Development of drug carrier systems: electrical field induced effects in cell membranes. Bioelectrochem. Bioenerg 1980, 7, 553.[4] Kohler. G., Milstein, C., Continuous cultures of fused cells secreting antibody of predefined specificity. Nature, 1975, Aug 7; Nature 256 (5517): 495-497.
[5] Wilmut, I., Schnieke, A.E., McWhir, J., Kind, A.J., Campbell, K.H., Viable offspring derived from fetal and adult mammalian cells. Nature, 1997, Feb 27; 385 (6619): 810-813.图 4
图 5-1
图 5-2：带有螺旋融合杯的多功能电转仪。