细胞培养及材料细胞毒性检测 PPT课件
动物细胞培养技术ppt课件
常用的排除微生物污染的方法
抗生素排除法：采用5～10倍于常用量的冲击法，加入高浓 度抗生素后作用24～48h，再换入常规培养物，有时可能奏 效。
加温除菌：根据支原体不耐热的特点，可将受支原体污染的 细胞至于41摄氏度作用5～10h（最长可达18h），以杀灭支 原体。
动物体内接种：受污染的肿瘤细胞可接种在同种动物皮下或 腹腔内，利用动物的免疫功能消灭污染的微生物，而肿瘤细 胞却能在动物体内继续生长，待一定时间后从体内取出肿瘤 细胞进行培养
2、上皮型细胞：
名称：仅形态上似体内，实际上不完全相同
来源：来源于外胚层、内胚层细胞, 如：皮肤及其衍 生物,消化道，乳腺，肺泡, 上皮性肿瘤
形态：类似体内的上皮细胞，扁平，不规则多角形， 中有圆形核
生长特点：易相连成片，相靠—紧密相连—成薄层— 铺石状生长时呈膜状移动，很少脱离细胞群而单个 活动
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。
(二) 细胞的营养
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。
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 。
其它成分（条75%酒精泡2—3秒钟 （时间不能过长、以免酒精从口和肛门浸入体内）再 用碘酒消毒腹部，将鼠带入超净台内解剖取肝脏，置 平皿中。
细胞毒性实验
细胞毒性实验
细胞毒性实验是一种常用的实验方法，用于评估不同物质对细胞的毒性程度。
在药物研发、化学品评估、环境监测等领域中，细胞毒性实验起着至关重要的作用。
本文将介绍细胞毒性实验的原理、方法和应用。
原理
细胞毒性实验通过将待测物质暴露于不同类型的细胞培养物中，通过观察细胞
生长、代谢活性、细胞形态等指标的变化来评估毒性。
细胞毒性主要分为急性毒性和慢性毒性两种类型，分别用于评估物质对细胞的直接杀伤作用和潜在的长期影响。
方法
1. 细胞培养
首先需要选择适当的细胞系进行实验，常用的细胞系包括HEK293、HeLa、RAW264.7等。
细胞需在灭菌条件下培养，并保持在适宜的培养基中。
2. 暴露实验
将不同浓度的待测物质加入到细胞培养物中，设立对照组和实验组。
根据实验
需要，可以选择不同时间点进行观察。
3. 细胞存活率检测
通过MTT法、CCK-8法等方法检测细胞的存活率，进而评估毒性程度。
此外，也可以观察细胞形态的变化，如细胞凋亡、坏死等。
4. 数据统计分析
将实验结果进行统计分析，绘制图表，评估不同浓度下待测物质的毒性效应。
应用
细胞毒性实验广泛应用于药物筛选、化学品评估、环境毒性检测等领域，为评
估物质对细胞的毒性提供重要依据。
通过细胞毒性实验，可以及时发现有毒物质，减少对人类健康和环境的危害。
综上所述，细胞毒性实验是一种重要的实验方法，具有广泛的应用前景。
加强
对细胞毒性实验的研究和应用，对于促进科学研究和保护人类健康具有积极意义。
细胞生物学(电子版)PPT课件
研究对象
细胞生物学的定义与研究对象
从17世纪列文虎克发现细胞到20世纪分子生物学的兴起，细胞生物学经历了漫长的发展历程。
随着现代科学技术的进步，细胞生物学已经从描述性学科向实验性学科转变，成为生命科学领域最活跃的分支之一。
细胞生物学的发展历史与现状
与细胞的有丝分裂密切相关，形成纺锤丝并牵引染色体分离
高尔基体
溶酶体
液泡
中心体
03
CHAPTER
细胞的代谢与能量转换
包括糖酵解、糖异生和三羧酸循环等过程，是细胞获取能量的主要途径。
糖代谢
脂代谢
蛋白质代谢
代谢调控
涉及脂肪酸的合成与分解，以及胆固醇的代谢等，与细胞膜的构成和信号传导密切相关。
包括蛋白质的合成与分解，以及氨基酸的代谢等，对细胞生长和分裂至关重要。
细胞生物学的研究涉及到生命科学领域的多个前沿问题，如细胞命运决定、细胞间通讯等。
02
CHAPTER
细胞的基本结构与功能
03
细胞膜的功能
物质运输、信息传递、能量转换等
01
细胞膜的主要成分
磷脂双分子层、蛋白质、糖类等
02
细胞膜的结构特点
流动性、选择透过性
细胞膜的结构与功能
细胞质的主要成分
水、无机盐、有机物等
光合作用
在叶绿体中，通过光合作用将光能转化为化学能，并储存于ATP和NADPH中，是植物细胞特有的能量转换方式。
1
2
3
细胞通过膜受体接收外界信号分子，如激素、神经递质等，进而引发细胞内一系列生化反应。
受体介导的信号传导
包括第二信使系统、蛋白激酶级联反应等，将膜受体的信号传递至细胞核内，调控基因表达。
医学细胞生物学实验
细胞毒性实验
原理
评估化学物质、药物对细胞 的毒性影响。
技术
包括细胞存活率、细胞毒性 指标的测量方法。
应用
用于研究药物筛选、环境污 染物评估等。
细胞信号传导实验
原理
研究细胞内外信号传递 的分子机制，如细胞膜 受体激活、信号转导途 径等。
技术
包括Western blot、ELISA 等分析方法。
应用
医学细胞生物学实验
医学细胞生物学实验是研究细胞结构和功能的重要手段。本演示将介绍几种 常见的细胞实验以及它们在医学领域的应用。
细胞分离实验
1
原理
通过酶溶解组织样本中的细胞间质，使细胞分散成单个细胞。
2
应用
用于分离研究特定细胞类型，如癌细胞，干细胞等。
3
技术
包括悬浮液培养法、胶原酶消化法等。
细胞培养实验
用于研究细胞生长、分 化、细胞死亡等。
细胞分化实验
原理
研究细胞从幼稚状态到成熟 细胞的进程。
技术
包括诱导分化、干细胞培养 等方法。
应用
用于研究胚胎发育、组织再 生等。
细胞凋亡实验
原理
探究细胞凋亡的信号通 路和调控因子。
技术
包括细胞凋亡检测方法、 荧光染料等的使用。
应用
用于研究肿瘤治疗、器 官发育等领域。
细胞色素实验
Hale Waihona Puke 1原理通过染色体标记的方法研究细胞的遗传变异和突变。
2
应用
用于检测遗传性疾病、突变的发生与演化。
3
技术
常用的染色体标记方法有FISH、GISH等。
1 目的
在体外创建适宜的环境条件来培养和繁殖细胞。
2 技术
细胞生物学检测
细胞计数板
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细胞密度＝（4个大格细胞总数/4）×104个/ml 32
注意事项：
台盘蓝染色法是一种粗略检测细胞存活的方法，
不能准确反映细胞活力差异。 含有台盘蓝的细胞悬液不宜放置时间过长，否则 正常细胞可摄取染料，影响染色结果。
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2. 细胞生长曲线法：是测定细胞绝
对增长数值常用的最简单的方法。 方法：接种24孔细胞板，分7组，每组3孔， 每日检测1组计数，每个孔计数2次，计算3个 孔细胞密度平均值；最后将7天的数值绘成图， 即为细胞生长曲线。此法不精确，有20～30% 的误差。 细胞数量增加1倍的时间称倍增时间。
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1. 细胞一般形态
生长良好的细胞透明度大，轮廓不清，极性良好。 细胞机能不良时，轮廓增强，胞质中常出现空泡、 脂滴和其它颗粒状物。 细胞之间空隙加大、细胞形态可能变得不规则，甚 至失去原有特点。 细胞因营养缺乏、代谢物堆积、pH改变或温度变化 等时，可导致细胞中毒和结构发生变化。
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④ 戊二醛：对组织的渗透率高，与蛋白质反
应快，能较好地保存蛋白质，对微管和膜性结构 保存也比较好，透射电镜分析时常用。 ⑤ 甲醇/醋酸固定液：甲醇：醋酸为3：1，是 应用最广的一种培养细胞固定剂，甲醇穿透力好、
易于挥发，醋酸固定蛋白效果好，且有使细胞膨
胀作用，两者结合能使细胞形态固定不变。最适
4．微生物污染
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三、细胞一般形态学观察
• 活细胞观察：普通倒置显微镜、相差显微 镜 • 固定细胞观察法：染色后普通光学显微镜、 荧光显微镜观察；电镜观察
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（一）固定细胞观察法
• 固定染色观察是细胞培养中常用的显示细胞形态 的技术。 • 固定细胞的目的在于把组织和细胞的原有结构尽 可能完整地保存下来，避免组织和细胞发生降解、 自溶和变形等。 • 能观察细胞的细微结构，可对细胞内的大分子物 质准确定位。 • 标本制好后可以长期保存和做长时间的观察、分 析。
医疗器械工程导论5细胞毒性评价
细胞形态学的检测方法
直接观察
光镜 电镜检测技术
• 透射电镜 • 扫描电镜
组织学染色 免疫细胞化学染色
免疫荧光染色方法 ABC免疫染色方法
细胞活力的检测方法 细胞遗传学的检测方法 有关分子生物学技术
生物学评价
直接观察
相差倒置显微镜
无需制样
体外细胞培养评价技术
细胞形态学的检测方法
直接观察
光镜 电镜检测技术
• 透射电镜 • 扫描电镜
组织学染色 免疫细胞化学染色
免疫荧光染色方法 ABC免疫染色方法
细胞活力的检测方法 细胞遗传学的检测方法 有关分子生物学技术
生物学评价
免疫细胞化学染色
将细胞培养技术与免疫学技术结合
Color Cell/Tissue
Substr. Color
P1成骨细胞(6d)免疫细胞化学染色.× 200
P1成骨细胞(6d)免疫细胞化学染色.× 40
cytotoxicity of Si-substituted HA composite
Immunofluorescence Stain
多光子激光共聚焦显微镜观察结果 正常成骨细胞（细胞骨架） HA/TCP材料表面结构
体外细胞培养评价技术
细胞形态学的检测方法
直接观察
光镜 电镜检测技术
• 透射电镜 • 扫描电镜
组织学染色 免疫细胞化学染色
免疫荧光染色方法 ABC免疫染色方法
细胞活力的检测方法 细胞遗传学的检测方法 有关分子生物学技术
生物学评价
细胞活力检测
染料 克隆（集落）形成试验 四唑盐（MTT）比色试验 Alamar Blue比色试验 碱性磷酸酶测定（ALP） 乳酸脱氢酶测定（LDH） 细胞蛋白质含量测定法 细胞蛋白质合成测定法
细胞毒性实验
细胞毒性实验细胞毒性实验是评价化学物质对细胞生长的毒性的一种常用方法。
该实验通常运用化学物质的浓度或暴露时间，评估细胞的代谢活性、细胞增殖或细胞死亡等指标来判断其毒性程度。
该实验可以通过直接在细胞培养物中加入一定浓度的化学物质，或将化学物质预处理后再加入培养物中等方式进行。
不同的实验方法，评价的指标也有所区别，例如：MTT法、WST法、细胞计数法、流式细胞术等，均可用于评价细胞毒性。
MTT法是一种基于细胞色素体代谢的细胞毒性评估方法。
该方法主要基于细胞色素氧化酶还原MTT后产生的紫色产物的数量作为评估指标。
实验中通常将化学物质加入至细胞培养物中，培养一定时间后，加入MTT试剂，并通过光学密度检测方法测定样品OD值。
在实验过程中，所测得的OD值通常可以反映出样品中细胞活力和细胞增殖的变化情况。
当化学物质的浓度或暴露时间超过一定阈值时，MTT实验结果将显示出细胞毒性效应。
细胞计数法是一种直接测定细胞数量的方法。
该方法主要基于通过细胞计数仪或显微镜直接计数样品中的细胞数量来评估毒性。
在实验中，一般需要先将细胞培养物制成单细胞悬液，再通过细胞计数仪或显微镜等工具直接观察计数。
该方法的优点是操作简单，结果直接。
但是，由于人为操作的不确定性，对实验人员的技能水平要求较高。
流式细胞术是一种结合光学和电子学技术的先进工具，可同时评估多种参数的细胞毒性评估方法。
该方法主要基于细胞表面和内部成分的特异性标记，通过激光扫描和电子检测等检测方式来捕捉和分析细胞不同部位标记物的强度和分布情况。
通过分析不同实验组的流式细胞术数据及其之间的差异，可以评价化学物质的毒性效应。
总之，细胞毒性实验是一种常用的毒性/生物活性测试方法，是评价化学物质对细胞的毒性作用非常重要的实验方法之一。
相对于动物体内实验，细胞毒性实验具有快速、简单、可重复性高、成本低等优点，并且具有高度预测性，往往可以作为快速筛选化学物质毒性的重要工具。
但是，需要注意的是，细胞毒性实验仅能反映化学物质对细胞的毒性作用，不能完全代表其在整个生物体系中的毒性效应。
细胞毒性实验报告
细胞毒性实验报告细胞毒性实验报告细胞毒性实验是一种常见的科学实验方法，用于评估化合物对细胞的毒性作用。
本实验旨在研究不同浓度的化学物质对细胞的影响，并探讨其可能的毒性机制。
实验材料与方法：1. 细胞系：本实验选择了人类肺癌细胞系A549作为研究对象。
这是一种常用的细胞系，具有较高的增殖活性和易于培养的特点。
2. 化学物质：选择了化学品A、B和C作为实验物质，分别为已知对细胞具有不同程度毒性的化合物。
3. 细胞培养：将A549细胞系培养在含有适宜营养物质和生长因子的培养基中，保持在37摄氏度、5%二氧化碳的恒温培养箱中。
4. 细胞处理：将A549细胞分成不同组，每组细胞分别加入不同浓度的化学物质A、B和C，同时设置一个对照组，不加入任何化学物质。
5. 细胞存活率检测：使用MTT法检测细胞的存活率。
MTT是一种黄色的化学试剂，它能够被活细胞内的线粒体酶还原为紫色的产物。
通过测量产物的光密度，可以反映细胞的存活率。
实验结果与讨论：经过一定时间的培养和处理后，我们观察到不同浓度的化学物质对A549细胞的影响。
通过MTT法测定细胞存活率，我们得到了以下结果：在化学物质A的处理下，细胞存活率呈现浓度依赖性的下降趋势。
随着化学物质A浓度的增加，细胞存活率逐渐降低。
这表明化学物质A对A549细胞具有明显的毒性作用。
进一步的研究发现，化学物质A可能通过抑制细胞的DNA合成和蛋白质合成来导致细胞死亡。
与化学物质A相比，化学物质B对A549细胞的毒性作用较弱。
在较低浓度下，细胞存活率相对较高，但随着浓度的增加，细胞存活率逐渐降低。
这可能是因为化学物质B对细胞的毒性作用与其浓度成正相关。
进一步的研究发现，化学物质B可能通过干扰细胞的氧化还原平衡和细胞膜的完整性来导致细胞死亡。
化学物质C对A549细胞的毒性作用相对较弱。
在较低浓度下，细胞存活率接近对照组水平，但随着浓度的增加，细胞存活率逐渐降低。
进一步的研究发现，化学物质C可能通过干扰细胞的代谢过程和细胞凋亡通路来导致细胞死亡。
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1907年Harrison 和1912年 Carrel开始把组织培养作为一种 方法，用于研究离体动物细胞 的培养。
他建立的鸡胚胎成纤维细胞 持续了34年之久(1912-1946)
Alexis Carrel France Rockefeller Institute for Medical Research New York, NY, USA b. 1873 d. 1944
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2.基本概念
器官培养 (Organ culture)：将活体中整个 器官或一部分器官取出， 置于体外生存、生长并同 时保持其一定的结构和功 能特征。
组织培养 (Tissue culture)：把活体的一小 片组织（O.5～1立方毫米） 置于底物上孵育，细胞自 其周围移出并生长。
细胞培养(cell culture)： 把提取的组织用机械或消 化的方法分散成单个细胞 悬液，后进行培养，增殖。
无菌条件：净化工作室，风淋室，传递窗，高效 过滤器，洁净层流罩，生物安全柜，超净工作台， 紫外灯，电热干燥箱，滤器，高压灭菌器，抗生 素 细胞生长条件：培养板，培养瓶，CO2培养箱， 培养基，血清 细胞检测条件：倒置显微镜，酶标仪，微孔板震 荡器，高速离心机，移液器 细胞保存条件：液氮罐，超低温冰箱
培养细胞的生长和增殖过程
原代细胞：从机体取出后立即培养 的细胞
原代培养：将从体内取出的细胞进 行培养
传代培养：从原代培养细胞继续转 接培养
传代细胞：在体外培养条件下持续 传代培养的细胞
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细胞培养的工作原则
无菌 无毒、生物相容性 清洁的环境 品质良好的细胞来源，培养基配制使用高纯度药品和
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常用仪器与设备
超净工作台 高压蒸汽灭菌器 过滤除菌装置 倒置显微镜 水纯化装置 恒温培养箱 电热干燥箱 离心机、天平、水浴、摇床 液氮罐 冰箱：4℃、-20 ℃ 、-80 ℃
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细胞培养器材
移液器 移液管 吸管 培养瓶： 25cm2、75cm2、150cm2 培养皿： 30、60、120毫米 多孔培养板： 4、6、24、96孔 离心管 冻存管
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× ×
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完全培养基的组成
基础培养基 血清 青、链霉素
80％～95％ 5％～20％
各100U／ml
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天然培养基：
培养基
血清
血浆
组织提取液（如鸡胚和牛胚浸液）
合成培养基： 根据细胞生存所需物质的种类和数量，用人工方法
模拟合成的。
包括四大类物质：无机盐、氨基酸、维生素、碳水化合 物
目前常用培养基：RPMI-1640、DMEM、M199、MEM、
＋＋＋
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4.细胞培养的基本方法
贴附生长型细胞 必须贴附于
底物才能生长的 细胞。从形态上 大体分为上皮细 胞型及成纤维细 胞型，还有一些 难以确定其稳定 形态的细胞。
粘着、粘附 （attachment）
人工合成培养基只能维持细胞生存，要想使细胞生长和 繁殖，还需补充一定量的天然培养基（如血清）。
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血清的使用
常用血清 胎牛血清、新生牛血清、小牛血清、兔血
清、 马血清等
优质血清的标准 透明，淡黄色，无沉淀物，无细菌、支原
体、 病毒污染。
血清的灭活（消除补体活性） 56℃ ，30 分钟。
血清的消毒：过滤除菌 19
使用时溶入培养液中，使青、链霉素的浓度最 终为100U/ml。
庆大霉素：使用终浓度为100U/ml，广谱、稳定。
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消化液：胰蛋白酶溶液、EDTA溶液、胶原酶溶液
胰蛋白酶溶液
主要作用：
水解与赖氨酸或精氨酸相连接的肽键，除去细胞间粘 蛋白及糖蛋白，使贴壁细胞从瓶壁上脱落并使细胞分离。
常用浓度：0.25%
肿瘤
胚胎
成体
粗切
消化
细切
修切
细胞培养 组织培养 器官培养
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细胞培养的优点
活细胞 便于观察检测 条件可控 均一性 便于人工筛选
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培养细胞与体内细胞的差异
失去原有组织结构和形态，趋向单一性 分化减弱 可能获得不死性
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体外培养细胞的生长类型
贴壁型：动物的正常细胞 悬浮型：血液淋巴细胞、肿瘤细胞、植物细胞 固定化培养
去离子水 有标准化的工作方法 培养用的液体极多，应由专人负责，配制浓度准确，
所有配好的溶液瓶上都要标明名称、浓度、消毒与否 和制备日期等 一切培养用品都要有固定的存放点，避免杂乱无章， 其中尤其重要的是：培养用品与非培养用品应严格分 开，已消毒品与未消毒品应分别存放
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3.细胞培养的基本条水 平衡盐溶液
主要由无机盐和葡萄糖配制而成 作用：维持渗透压、缓冲和调节酸碱度 常用的缓冲液：
生理盐水 PBS Hanks液 （D-Hank’s常用于配制胰酶溶液）
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抗生素溶液
通常是青霉素和链霉素联合使用，俗称“双抗 溶液”。
配制
具体操作均在超净台内完成。青霉素是80万U/瓶，用注 射器加4ml灭菌双蒸水。链霉素是100万U/瓶，加5ml灭 菌双蒸水，即每毫升各为20万U。
用无Ca2+、Mg2+的PBS缓冲液或D-Hank’s配制，用滤 器过滤除菌。
消化时间： 用含血清培养液终止其对细胞的消化作用。
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物品 湿热 干热 过滤 紫外
培养室 工作台
＋
玻璃 制品
＋
＋
金属 器械
＋
＋
塑料 制品
橡胶 制品
＋
培养 用液
＋
＋
布类 棉类
＋
＋
化学 气体
消毒剂
电离 辐射
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＋＋
＋＋＋
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成纤维细胞样细胞
来源：由中胚层间充质组织起源的组织 如：真正的成纤维细胞 心肌，平滑肌，成骨细胞，内皮细
胞 形态：似体内成纤维细胞的形态
胞体梭形或不规则三角形 胞质向外伸出2—3个长短不等的突起 中有卵圆形核
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生长特点： 排列成放射状，漩涡状 并不紧靠连成片， 细胞—细胞接触易断开而单独行动
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细胞培养
cell culture
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主要内容
前言 细胞培养的基本概念 细胞培养的基本条件 细胞培养的基本方法 细胞培养的污染和检测 细胞冻存和复苏 细胞管理及保藏 细胞毒性检测
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1.前言
1885年Roux最早尝试使组 织离体培养，材料是鸡胚神经 板，采用生理盐水为培养液， 并首次采用组织培养这个术语。