动物干细胞培养
动物细胞培养
理化环境可精确调控，生理条件相对恒定；
对于同一来源的组织样品，随着传代进行，细胞系逐渐趋于均一；
培养过程经济有效且可规模化；
可模拟细胞体内环境。
体外培养局限性：
对操作者的专业技术技能要求高；
能获得的细胞量较少（实验室：1-10g细胞/批，企业：100g细胞/批）；
培养过程中易出现细胞去分化和选择性培养的现象；
细胞质功能：
蛋白质和脂肪合成的重要场所，细胞内所有蛋白质合成的起始步骤都发生在细胞质基质的游离核糖体上；
细胞与环境、细胞质与细胞核以及细胞器之间的物质运输、能量交换、信息传递等都要通过细胞质基质来完成；
很多重要的中间代谢反应也发生在细胞质基中，糖酵解、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径、糖原的合成与部分分解过程等；
线粒体
细胞中数量醉倒的细胞器（大约1700/cell），占细胞总体积的20%，人体内的细胞每天合成的数千克ATP大约95%由线粒体产生
超微结构：
线粒体是由两层单位膜套叠热诚的封闭的囊状结构。一般呈粒状或杆状
包括四个功能间隔：外膜、内膜、膜间隙、基质
线粒体的主要功能：
氧化磷酸化；合成ATP；为细胞的生命活动提供能量。
磷脂双层膜是一种非共价结合的聚合物，由磷脂组装而成，因此，可以自由活动：迅速地扩大、缩小、断裂、融合
细胞膜动态平衡：膜循环以维持平衡
小结——细胞膜
磷脂双分子层特性：磷脂双分子层是流动的，其流动性受温度、脂肪酸和胆固醇等因素影响；
磷脂双分子层由磷脂、糖脂、胆固醇和蛋白构成；
磷脂具四种类型结构，以甘油丝或丝氨酸为骨架；
细胞质面积：VSELs：6μm2，HSCs：35μm2
水：占尽80%；蛋白占10~20%。
动物细胞培养的原理和产物
动物细胞培养的原理和产物动物细胞培养是一种将动物组织或细胞在体外培养并繁殖的技术。
其原理包括以下几个步骤：1. 细胞收获：从动物体内取得组织样本，例如皮肤、肌肉、肝脏等，并对其进行消化、分散以获得单个细胞。
2. 细胞培养基的制备：准备一种适宜的细胞培养基，里面包括营养物质、生长因子和其他必需配方，以提供细胞生长和繁殖所需的环境。
3. 细胞种植：将获得的单个细胞放入培养基中，利用罩装器、离心和培养瓶等设备将其均匀地分布在培养基表面，然后置于恒温培养箱中。
4. 培养条件的控制：维持适宜的生理条件对细胞的生长至关重要。
这包括控制培养基的pH值、温度、湿度和氧气浓度等。
5. 细胞增殖和维持：通过培养基提供的营养物质和生长因子，细胞会进行分裂和增殖，形成细胞团或细胞层。
同时，需要定期更换新鲜的培养基，以去除废弃物和保持细胞的健康状态。
动物细胞培养的产物主要有以下几个方面：1. 研究用途：动物细胞培养提供了一个研究细胞生物学、病毒学、基因工程和药物筛选等领域的理想模型。
它可以用于研究细胞生长、分化、凋亡等过程，以及药物和毒物对细胞的影响。
2. 细胞治疗：动物细胞培养可以用于制备生物材料，如细胞移植、组织工程和再生医学等领域。
例如，通过培养动物细胞，可以获取干细胞和多能性细胞，用于治疗某些疾病。
3. 生物药物的生产：动物细胞培养还可以作为生产生物药物的平台。
例如，通过培养动物细胞，可以大规模生产抗体、疫苗和蛋白质等生物制剂。
4. 细胞株的保存：将原始的动物细胞培养成细胞株，并进行冻存保存，以备将来的研究、应用和生产。
细胞株的保存和共享，可以有效促进科学研究和新药的开发。
生物-动物细胞培养
动物细胞培养[高中生物] 1.阐明动物细胞培养的条件和过程。
2.简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值。
一、动物细胞培养的条件和过程1．动物细胞工程常用技术(1)常用技术：动物细胞培养、动物细胞融合和动物细胞核移植等。
(2)基础：动物细胞培养。
2．动物细胞培养(1)概念：从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。
(2)培养条件①营养a．合成培养基：将细胞所需的营养物质按种类和所需量严格配制而成的培养基。
b．天然成分：血清。
c．培养液：即液体培养基。
②无菌、无毒的环境a．对培养液和所有培养用具进行灭菌处理。
b．在无菌环境下进行操作。
c．培养液需定期更换，以清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。
③温度、pH和渗透压a．温度：以36.5 ℃±0.5 ℃为宜。
b．pH：以pH为7.2～7.4为宜。
c．适宜的渗透压。
④气体环境a．O2作用：细胞代谢所必需的。
b．CO2主要作用：维持培养液的pH。
c．气体组合：95%空气＋5%CO2。
(3)培养过程②过程(4)相关概念①细胞贴壁：悬液中分散的细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上。
②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。
③原代培养：指动物组织经处理后的初次培养。
④传代培养：分瓶后的细胞培养。
判断正误(1)动物细胞培养体现了动物细胞的全能性( )(2)培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞( )(3)悬浮培养的细胞直接用离心法收集，贴壁细胞需要用胰蛋白酶等处理后再用离心法收集( ) (4)动物细胞培养时，O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH( )答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√探讨点 动物细胞培养1．动物细胞培养的原理是细胞增殖。
2．幼龄动物的细胞与老龄动物的细胞比较，分化程度低的细胞与分化程度高的细胞比较，哪些细胞更易于培养？为什么？提示 幼龄动物的细胞和分化程度低的细胞更易培养，原因是这些细胞分裂能力强。
细胞工程第六章动物细胞培养生物制药
BHK 21细胞（Baby hamster kidney cell）：是1961 年英国从幼地鼠的肾脏分离的细胞。成纤维样，异 倍体。常用于增殖病毒制备疫苗和重组蛋白。
Vero细胞（Vero cell）:是1962年日本从非洲绿猴肾 中分离的细胞。成上皮型，异倍体，贴壁型，是最 常用的大规模培养的动物细胞。
和将产终物体形积成1/积3～累1到/2的适培当养的液时装间入，反一应次器性中收，获适细宜胞
（二）大规、条模产件培物下养、接技培种术养细基胞的。，操培作养方过式程中流加浓缩的营养物 12、 、分流批加式 式培培或细和养养将密在时培胞产细度细间养和物原胞之胞取液培 形有接前增出，养成体种，长部使基过积于以和分细一程，一一产培胞品起中维定定物养持达加，持体速形物续到入不反积度成，生较反断应的连过再长高应将器培续程用至水器部内养添中新较平后 分总基加，培高，培体，新每养密在养积细鲜间液度细基不胞培隔补、胞取变达养一足目增出最基段到标长，大，产
供新鲜培养液流入小室和旧培养液
◆旋转管培养的排方出法，从而使细胞生活在不断更新
的培养液中
◆灌注小室培养法
3． 、培养液的发展 天然培养基(胎汁、血浆和血清)
人工合成培养基（需添加血清）
无血清细胞培养基（用激素、生长因子替代血清）
第三节 动物细胞培养的应用
一、在生物学领域基础研究中的应用 1、在细胞生物学上的应用
始分裂。随着细胞数量增多，细胞间开始接触并 连接成片，出现接触性抑制。 3、停滞期：细胞长满载体表面，随着营养物消耗和 代谢物积累，密度抑制现象出现，细胞开始退化。 如不及时传代培养，细胞脱落死亡。
微载体培养的操作过程：
微载体培养动物细胞也经过以上四步。大致可 以分为五个阶段，即培养初期阶段、黏附贴壁阶段、 维持培养阶段、细胞收获阶段、微载体培养的放大 阶段。
动物细胞培养技术及应用
动物细胞培养技术及应用动物细胞培养技术是指利用组织培养法将动物细胞放置于特定的环境中，用来进行增殖、分化、在体外环境下维持生长等过程的技术。
这一技术已经成为了现代细胞和分子生物学研究的重要手段。
本文将介绍动物细胞培养技术的基本原理及其应用。
一、动物细胞培养技术的基本原理在进行动物细胞培养前，需要准备好培养基和适当的培养条件。
培养基是将动物细胞培养在其周围的一种液体或半固体的培养物，它必须含有细胞所必需的营养成分，如氨基酸、脂类、葡萄糖、维生素等，以支持细胞的正常生长。
培养条件包括温度、pH值、氧气浓度、湿度、通风等各种环境因素，这些因素可以影响细胞的生长和分化。
具体培养方法分为悬浮培养法和附着培养法。
悬浮培养法是将细胞培养在含有培养基的培养瓶、组织培养皿等器皿中，通过轻微的旋转或震动来保持细胞的悬浮状态，利用悬浮液对细胞的营养和氧气的供应进行维持。
附着培养法则是将细胞种子层铺在贴壁培养皿、多孔性膜上等固体表面上，利用培养基中的营养成分来维持细胞的生长、分化和增殖。
二、动物细胞培养技术的应用1. 细胞和分子生物学研究细胞和分子生物学研究是动物细胞培养技术最重要的应用之一。
细胞培养可以提供包括人类肿瘤细胞、小鼠胚胎细胞等多种类型的细胞，用于生化、免疫学、遗传学、病理学等各方面的基础研究。
此外，细胞培养还可以用于DNA转染、蛋白质表达、细胞重编程、药物筛选等研究领域中。
2. 医学研究动物细胞培养技术在医学研究方面有着广泛的应用。
骨髓细胞移植、组织生长因子的使用、干细胞移植等同样都需要细胞培养技术的支持。
使用动物细胞培养技术可以帮助医学科研人员更好地理解许多疾病的形成原因，从而精准发现并创新医学治疗方案。
3. 疫苗的生产动物细胞培养技术还可以用于疫苗生产。
传统的疫苗生产技术主要是利用动物组织来进行培养材料生产。
这种方法存在很多的安全风险，同时还有可能感染人畜共患疾病。
相对而言，利用动物细胞培养技术制作疫苗有着更高效、更便捷、更安全的优势。
兽医生物技术动物干细胞技术在医学上的应用和前景
兽医生物技术动物干细胞技术在医学上的应用和前景动物干细胞技术是一种前沿的生物医学技术，它能够利用动物体内的干细胞进行细胞再生和组织修复，为医学领域带来了广阔的应用前景。
在兽医学领域，动物干细胞技术也得到了广泛的应用，为宠物和农业动物的健康提供了新的解决方案。
本文将重点讨论兽医生物技术动物干细胞技术在医学上的应用和前景。
一、动物干细胞技术在兽医学上的应用1. 治疗关节炎关节炎是宠物中常见的慢性疾病，传统治疗方法往往只能缓解疼痛，无法恢复关节功能。
而动物干细胞技术通过提取宠物体内的干细胞，经过培养和差异诱导后再注射到患处，能够刺激组织再生和修复，有效缓解关节炎症状，促进关节功能的恢复。
2. 皮肤再生宠物的皮肤病常常给宠物及其主人带来困扰，而传统治疗方法常常效果有限。
动物干细胞技术能够通过抽取宠物体内的皮肤干细胞，培养和扩增后再移植到受损皮肤区域，促进皮肤组织再生和修复，从而加速病情的康复和愈合。
3. 心脏病治疗动物干细胞技术在治疗心脏病方面也显示出了巨大的潜力。
通过提取宠物体内的心脏干细胞，经过培养和分化后再移植到损伤心肌区域，能够促进心肌再生和修复，改善心脏功能，为心脏病患者提供新的治疗方法。
二、动物干细胞技术在兽医学上的前景1. 宠物健康服务的提升随着人们对宠物健康的关注度不断提高，兽医服务的需求也越来越大。
动物干细胞技术的不断发展将为宠物的健康服务带来巨大的提升。
宠物主人可以通过干细胞技术治疗宠物的疾病，有效改善其健康状况，延长其寿命。
2. 农业养殖的发展动物干细胞技术的应用不仅局限在宠物领域，还可以在农业养殖领域得到广泛应用。
通过动物干细胞技术，可以提高农业动物的繁殖率、肉质品质和抗病能力，推动农业生产的发展，提高农产品的质量。
3. 人兽共享医疗资源动物干细胞技术的研究和应用不仅对动物有益，也对人类医学领域有着重要的意义。
动物干细胞技术的研究成果不仅可以应用于兽医学领域，还可以为人类医学研究提供宝贵的资源和经验。
动物细胞培养技术的进展及应用
动物细胞培养技术的进展及应用动物细胞培养技术是一种生物医学研究中极为重要的技术，主要用于生产药品、细胞学、分子生物学和免疫学等领域的研究。
自从细胞培养技术的出现，它的应用范围越来越广泛，也越来越深入，本文将为您介绍动物细胞培养技术的进展及应用。
一、动物细胞培养技术的研究进展1. 细胞培养的基本原理细胞培养的基本原理是利用体外条件来模拟体内环境，为细胞提供适宜的营养物和生理调节因子，使细胞在体外生长、分化、增殖。
2. 培养基的制备培养基的制备是动物细胞培养技术中的关键步骤，它能够为细胞提供必需的营养物和生长因子，如氨基酸、维生素、激素等。
目前，常用培养基包括麦克尼五十五培养基、迈格林五十三号培养基等。
3. 细胞培养的技术方法细胞培养的技术方法主要有悬浮培养和附着培养两种方式。
其中，悬浮培养常用于细胞生长阶段的初步生长，主要是用于细胞的扩增；附着培养主要用于细胞的育种。
4. 细胞分离技术细胞分离技术将组织或器官中的细胞分离出来并对其进行分级培养。
常用的细胞分离技术主要包括胰酶、碎草酸和牛血清等。
5. 细胞传代技术细胞传代技术是指将已经生长到一定程度的细胞离心，将细胞培养上清液丢弃并重悬细胞，再一次培养出与上一代相同的数量和质量的细胞。
其目的是为了维持细胞的正常生理状态和扩大培养规模。
二、动物细胞培养技术的应用方向1. 生产药品细胞培养技术的重要应用之一就是生产药品。
细胞培养可以生产多种药品，如激素、抗体、血液制品等，与传统药品相比，细胞培养药品具有高纯度、低污染的优点。
2. 动物学研究细胞培养技术在动物学研究中也起着重要的作用。
细胞培养可以用于体外模拟动物器官的建立，从而研究生物功能和对病原体的免疫反应等。
3. 生物技术领域的应用细胞培养技术在生物技术领域也广泛应用。
例如细胞间相互作用的研究、生物反应器的建立、基因工程的研究等。
4. 医学领域的应用细胞培养技术在医学领域也有广泛的应用，如癌症的研究、干细胞和组织工程的应用等，这些领域都离不开细胞培养技术。
《动物细胞培养技术及其应用》 知识清单
《动物细胞培养技术及其应用》知识清单一、动物细胞培养技术的基本概念动物细胞培养，简单来说，就是在体外模拟体内的环境，让动物细胞生长、繁殖和发挥功能的技术。
这可不是一件简单的事情，需要精心创造一系列适宜的条件。
细胞从生物体中取出后，要放在特制的培养基中。
培养基就像是细胞的“美食”，包含了细胞生长所需的各种营养物质，如氨基酸、维生素、无机盐、葡萄糖等。
同时，还得调节好环境的温度、pH 值、氧气和二氧化碳的浓度，给细胞一个舒适的“家”。
二、动物细胞培养的基本流程1、取材首先得从动物体内获取要培养的细胞。
这可以是从胚胎、幼体组织，也可以是成体的某些器官。
但取材的过程得小心翼翼，不能损伤细胞，还要保证细胞的活性。
2、原代培养将取得的细胞放入培养瓶或培养皿中，这就是原代培养的开始。
在这个阶段，细胞会慢慢适应新的环境，开始生长和分裂。
3、传代培养当原代培养的细胞长满了培养容器的表面，就需要把它们分成小份，转移到新的容器中继续培养，这就是传代培养。
4、细胞的冻存与复苏为了长期保存细胞，会把细胞放在低温下冻存。
等到需要的时候，再通过特定的方法让它们复苏，恢复活性。
三、动物细胞培养所需的条件1、无菌环境这是至关重要的一点，任何细菌、真菌或病毒的污染都可能导致细胞培养的失败。
所以，实验操作要在无菌的超净工作台中进行，培养基和培养用具也要经过严格的灭菌处理。
2、合适的培养基培养基的成分要精心调配，既要满足细胞的营养需求，又要维持合适的渗透压和 pH 值。
3、温度和气体环境一般来说，细胞培养的温度在 37℃左右，同时要提供适量的氧气和二氧化碳。
氧气用于细胞呼吸，二氧化碳则有助于维持培养基的 pH 稳定。
4、贴壁和悬浮培养有些细胞需要附着在培养容器的表面才能生长，称为贴壁细胞；而有些细胞可以在培养基中自由悬浮生长。
四、动物细胞培养技术的应用1、生物制品的生产比如疫苗、抗体、生长因子等。
通过大规模培养动物细胞，可以高效地生产这些生物制品，满足医疗和预防疾病的需求。
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干细胞研究历史 始于19世纪，至今已有1个世纪。
1896年，Wilson在一篇论述细胞生物学的文献中，首次使用 “干细胞”这一概念，专门用于描述寄生虫生殖系的祖细 胞。 1981年，Evans和Kaufman用延迟胚胎着床的方法分离胚胎内 细胞团，首次成功分离得到小鼠胚胎干细胞。
2007年，科学家将成年小鼠体细胞诱导逆转成干细胞，更加 为干细胞技术研究提供了新的思路。
1、干细胞的定义、分类、定位
1.1 定义 干细胞(stem cells, SC)：是一类具有无限增殖和自我修复 能力 (self-renewing)的多潜能细胞，在一定条件下，它可以 分化成多种功能细胞，存在于个体的不同阶段以及成体的 不同组织中。 基本特征：
自我修复
多向分化潜能
干 细 胞 的 分 化 及 自 我 更 新
外周血
பைடு நூலகம்
祖细胞（progenitor or precursor cell）前体细胞,发育中 通过一系列分裂，能产生不同细胞谱系的细胞。 祖细胞的分化更具明确性，只能分化为一些目标细胞。 干细胞可以无限增值，而祖细胞分裂的次数是有限的，它 只能分裂并产生某种类型的细胞。
祖细胞与干细胞的特点
全能干细胞：单个细胞如能发育成一个完整的个体，就称该细胞的这种 潜能为全能性。 三胚层多能干细胞 ：指细胞失去了发育成完整个体的能力，但仍具有分 化成个体中各种细胞的潜能。 单胚层多能干细胞：只能分化成几种特定类型的细胞，如间充质干细胞 通常只能分化成骨、肌肉、软骨、脂肪及其他结缔组织，而不能分化为 除此之外的其他组织。 单能干细胞：只能分化为一种细胞，如成体干细胞中的神经干细胞，只 能分化为神经元，而不能分化为显形胶原或少突胶原，这种细胞称为单
外周血（peripheral blood）是除骨髓之外的血液。
临床上常用一些方法，把骨髓中的造血干细胞释放到血液 中，再从血液中提取分离得到造血干细胞，我们把这样得 到的干细胞称为外周血干细胞 。 正常人外周血中只存在有极少量（0.01%）的造血干细胞。 可利用细胞分离技术(血细胞自动分离机)，将外周血中含 有造血干细胞的单个核细胞进行分离保存，重复数次达一 定细胞数量后，回输给患者，以之代替骨髓而进行干细胞 移植，称为外周血干细胞移植。
1.2 分类：
1.2.1 根据细胞分化潜能的大小分为
全能干细胞 (totipotent stem cells) 三胚层多能干细胞 (pluripotent stem cells) 单胚层多能干细胞 (multipotent stem cells) 单能干细胞 (monopotent stem cells)
（2）成体干细胞
定义：
成体干细胞是指一些具有组织特异性的细胞，它们主要用于维持 细胞功能的稳定，具有修复和再生能力，能够产生新的干细胞，或者能 按一定的程序分化，形成新的功能细胞，使组织和器官保持生长和衰退 的动态平衡。
成体干细胞分类：
造血干细胞：存在于骨髓、外周血和脐带血中， 用于治疗血液系统疾病以及 多种实体肿瘤。 神经干细胞：存在于中枢神经系统，进一步分化成中枢神经系统的某些细胞类 型。 间充质干细胞：存在于全身结缔组织和器官间质中，由于它具有向骨、软骨、 脂肪、肌肉及肌腱等组织分化的潜能，因而利用它进行组织工程学研究。 表皮干细胞：位于表皮基底层，具强大的增殖分化潜能，在体外可以分化成表 皮全层细胞。表皮干细胞作为组织工程皮肤的种子细胞，已经在治疗烧伤方面 发挥作用。
能干细胞。
人受精卵着床前胚胎发育过程
小鼠精卵着床前胚胎发育过程
桑葚胚（全能干细胞）
1.2.2 根据细胞来源不同分为 胚胎性干细胞(embryonic stem cell，ES细胞) 成体干细胞(adult stem cells )
（1） 胚胎性干细胞 ES细胞：指源于囊胚内细胞团(inner cell mass，ICM)的胚胎 干细胞(embryonic stem cells,ES) 。 EC细胞：从畸胎瘤中分离得到的多能性细胞(embryonic carcinorma cells，EC) 。 EG细胞：胚胎生殖细胞，从早期胎儿原始生殖细胞 (primordial germ cells，PGCs )中分离到的细胞(embryonic germ cells,EG）。 均属三胚层干细胞。
第十五章
动物干细胞技术
2011.5
主要内容
序言 干细胞的定义、分类、定位 干细胞的生物学及形态学特征 干细胞的分离纯化和培养 干细胞研究意义 干细胞的应用前景 干细胞研究中存在的问题
序 言
干细胞(stem cells,SC)：是一类具有无限增殖和自我修复能 力 (self-renewing)的多潜能细胞，也称为“万能细胞” 。
干细胞研究意义
(1)干细胞通过核移植或胚胎嵌合，能得到克隆动物，这对 提高优良家畜的繁育效率及拯救濒危动物具有重要意义。 (2)由于可以对干细胞进行体外遗传操作、选择和冻存而不 失其多能性，所以在特定条件下可诱导分化为人们所需要 的细胞、组织和器官等并用于临床治疗。 (3)干细胞技术在生物学基础研究、农业以及移植医学上具 有广阔的应用前景，其研究成果必将引起人类临床医学的 一场革命。
1999年，Science评价：世界十大科技进展魁首
2000年，Science评价：世界十大科技进展之一 2002年，Science评价：值得关注的六大科技领域之一 2007年，Science评价：IPS(万能细胞)
动物干细胞技术 指通过各种方法获得干细胞，经体外培养建立细胞系， 并对其进行定向分化诱导研究，以期获得需要的某一特 定类型细胞。
胚泡（三胚层多能干细胞）
从ICM分离和培养后得到典型的小鼠胚胎干细胞集落（箭头所示）， 周围分散有上皮样细胞。 标尺长度 = 200 μm,（引自Kursad Turksen《Embryonic Stem Cell Protocols》 （2nd）,2006）
ES细胞
Embryonic stem cell