动物细胞培养条件和培养基
动物细胞培养的条件
动物细胞培养的条件动物细胞培养是一种重要的实验技术，广泛应用于生物医学研究、药物筛选和基因工程等领域。
为了确保动物细胞培养的顺利进行，满足细胞生长和繁殖的需求，我们需要为细胞提供一系列适宜的条件。
本文将对动物细胞培养的条件进行详细阐述，以帮助读者更好地了解和掌握这一技术。
一、无菌和无毒的环境动物细胞对细菌、病毒等微生物非常敏感，这些微生物的存在会导致细胞污染和感染。
因此，在进行细胞培养时，首先要保证培养环境的无菌和无毒。
这可以通过以下措施实现：1.严格的操作规程：实验人员在进行细胞培养前应接受严格的培训，遵循无菌操作规程，确保实验过程中的污染风险降到最低。
2.高质量的培养容器和器材：使用一次性无菌培养容器和器材，可以有效减少细菌和病毒的传播途径。
3.消毒和灭菌：对实验器材和培养环境进行定期消毒和灭菌，确保无菌状态。
4.过滤器过滤：使用细菌和病毒过滤器，对培养液和气体进行过滤，防止微生物进入培养系统。
二、适宜的温度和pH值动物细胞的生长和繁殖需要在一定的温度和pH值条件下进行。
通常，人体细胞培养的适宜温度为36.5-37.5℃，过高或过低的温度都会影响细胞的生长和代谢。
此外，细胞培养液的pH值也非常重要，一般控制在7.2-7.4范围内，以保持细胞内外环境的稳定。
三、营养物质的供应动物细胞培养过程中，需要提供充足的营养物质，以满足细胞的生长和代谢需求。
常用的培养基含有以下成分：1.糖：糖是细胞能量的主要来源，通常使用葡萄糖或果糖作为能源。
2.氨基酸：氨基酸是蛋白质合成的基本单位，细胞需要从培养基中摄取氨基酸来合成自身所需的蛋白质。
3.促生长因子：某些细胞需要特定的生长因子来促进其生长和分化，如表皮生长因子、胰岛素等。
4.无机盐和微量元素：细胞需要一定量的无机盐和微量元素，如钠、钾、钙、镁、铁等，以维持细胞内外环境的稳定。
5.血清或血浆：血清或血浆中含有丰富的生长因子和营养物质，可以促进细胞生长和分化。
动物细胞培养
动物细胞培养简介动物细胞培养是一种在体外控制环境下培养和繁殖动物细胞的技术，广泛应用于生物医学研究、药物筛选、疾病治疗等领域。
动物细胞培养是通过提供适当的养分和生长条件，使细胞可以在无体内环境的情况下生长和繁殖。
培养基选择动物细胞培养的首要任务是提供合适的培养基，以满足细胞的生长和繁殖需求。
培养基通常由基础培养液和补充物组成。
基础培养液提供细胞生长所需的基本营养物质，如糖、氨基酸、维生素等。
补充物则包括生长因子、激素、抗生素等，以促进细胞生长和抑制细菌的污染。
常用的培养基有DMEM（Dulbecco最小培养基）、RPMI （Roswell Park红斯威尔纸培养基）、MEM（最小必需培养基）等。
选择适合特定细胞类型和研究目的的培养基对细胞的生长和研究结果至关重要。
细胞分离和传代在动物细胞培养过程中，细胞通常需要经过分离和传代的步骤，以保持细胞的健康状态并扩散细胞数量。
细胞分离细胞分离是将细胞从组织中分离出来的过程。
常用的细胞分离方法包括胶原酶消化法、胰蛋白酶消化法、机械剪切法等。
分离得到的细胞可以直接用于培养，也可以进行进一步的传代。
细胞传代细胞传代是将已培养细胞进行分离并移植到新的培养皿中的过程，以维持细胞的持续生长。
传代可以通过机械分离、胶原酶等酶处理或稀释离心等方法进行。
传代过程中需要注意的是细胞的密度和周期，以避免细胞过度生长或死亡。
培养条件在动物细胞培养过程中，提供适当的培养条件对细胞的生长和繁殖至关重要。
温度和湿度动物细胞通常在37℃下生长，因此培养箱和孵育器需要保持恒定的温度。
同时，湿度的控制也是必要的，以避免细胞脱水。
CO2和pH值大多数动物细胞需要CO2的存在来维持酸碱平衡。
因此，在培养过程中，需要添加适量的CO2到培养箱中，以维持合适的pH值。
一般来说，细胞培养需要在5% CO2下进行，pH范围为7.2-7.4。
搅拌和通气为了促进细胞的生长和分裂，培养基需要定期搅拌以保持养分的均匀分布。
动物细胞的培养条件和培养基
• 2、合成培养基：优点是成分明确，组分稳定，可 大量生产供应。动物细胞培养中常用的有BME、 MEM、DMEM、HAM F12、RPMI 1640以及 ISOCOV、199和McCoy等。
• 缺点：无法替代一些未知成分。 • 解决途径合成培养基中添加小牛血清，彼此互补
的胎牛血清。
• 血清的作用机制可能为：（1）提供有利于细胞生 长增殖所需要的各种生长因子和激素；（2）提供 有利于细胞贴壁所需要的贴附因子和伸展因子； （3）提供可识别金属、激素、维生素和脂类的结 合蛋白；（4）提供细胞生长所必须的脂肪酸和微 量元素。
• 3、无血清培养基
• 无血清培养基的优点如下：①提高了细胞培养的可 重复性，避免，避免了由于血清批之间差异的影响； ②减少了由血清带来的病毒、真菌和支原体等微生 物污染的危险；③供应充足、稳定；
动物细胞的培养条件和培养基
• 为了使细胞培养在体外培养成功，需要一些 基本条件：
（1）绝对无菌操作； （2）足够的营养供应，排除有害物质包括极其
微量的离子掺入； （3）适量氧气供应；
（4）随时清除细胞代谢中产生的有害产物； （5）有良好的适于生存外界环境，包括pH、渗透
压和离子浓度等； （6）及时分种，保持合适的细胞密度。
6、空气
二、动物细胞培养基的 种类和组成
• 细胞种系不同对培养基的要求亦有差异，主要 有三类：天然培养基、合成培养基和无血清培 养基。 1、天然培养基：在细胞培养的早期阶段使用的 培养基，主要为来自天然的材料如血浆凝块、 血清、淋巴液、胚胎浸液以及羊水、腹水等。
• 优点：营养价值高 • 缺点：成分复杂、来源有限、成本较高
动物细胞培养及胚胎培养培养基的要求
动物细胞培养时对培养基的要求：培养基按其来源可分为天然培养基和合成培养基。
天然培养基的营养成分与细胞在体内所需条件比较接近，但就细胞在体外生存的环境来说，合成培养液也有其独特之处，譬如成分便于控制和标准化。
体外培养的细胞直接生活于培养基中，无论何种培养基都应该能满足细胞生长所需的营养与生理的基本要求。
(1)营养成分：1）氨基酸合成培养液中的氨基酸以12种必需氨基酸为主，这些氨基酸不能由细胞自身合成，必需由培养液供给。
在氨基酸的成分中谷氨酰胺的作用特别重要，细胞需要谷氨酰胺合成核酸和蛋白质，在配制各种培养液中应补加一定量的谷氨酰胺。
2）单糖葡萄糖是最常用和最好的单糖3）维生素维生素在细胞代谢过程中必不可少，主要可以提供辅酶和辅基。
生物素、叶酸、泛酸、核黄素、维生素B12等等4）其他成分：细胞生长过程中除需钠、钾、钙、镁、氮和磷等基本元素外，还需要一些微量元素，如铁、锌、硒、铜、锰、钼等。
此外，为优化细胞生存环境，合成培养基中有时还添加些其他成分，包括核酸降解物、抗氧化剂等。
（2）促生长因子及激素各种激素、生长因子对于促进细胞生长、维持细胞功能、保持细胞的状态具有十分重要的作用。
如胰岛素能促进细胞利用葡萄糖和氨基酸，泌乳素可促进乳腺上皮细胞生长的作用。
各种生长调节因子的作用更加明显并具有特异性。
（3）pH大多数细胞的适宜pH为7.2-7.4，偏离此范围对细胞将产生有害影响。
造成培养基pH 波动的主要物质是细胞代谢产生的二氧化碳。
解决这一问题可采取两种方法：一是用具有一定缓冲能力的培养基，如使用NaHCO3-CO2缓冲系统，二是采用开放式培养的方法，使细胞代谢产生的二氧化碳及时逸出培养皿。
（4）渗透压细胞必须生活在等渗的环境中，大多数培养细胞对渗透压有一定的耐受性。
注：天然培养基主要指来自动物体液或利用组织分离提取的一类培养基，如血浆、血清、淋巴液、鸡胚浸出液等。
合成培养基是人工配制的培养基，给细胞提供一个近似体内生存的环境，又便于控制和标准化的体外生存环境，但合成培养基尚未成为十分完全的培养基。
动物细胞培养的条件与方法
动物细胞培养的条件与方法动物细胞培养是生物科学研究中重要的一部分，可以为细胞生物学、分子生物学和生物医学研究提供重要的实验材料和平台。
在动物细胞培养过程中，为了保证细胞的生长和繁殖，需要创造适宜的条件和选择合适的方法。
本文将介绍动物细胞培养的条件和方法，并探讨其在生物科学研究中的应用。
一、细胞培养的条件1. 培养基培养基是细胞培养中必不可少的基础物质，它提供了细胞所需的养分和生长因子。
常用的细胞培养基包括DMEM（Dulbecco's Modified Eagle's Medium）、RPMI（Roswell Park Memorial Institute）、MEM （Minimum Essential Medium）等。
这些培养基中含有适宜的氨基酸、糖类、维生素、微量元素等成分，能够满足细胞正常的生长和代谢需求。
2. pH值和温度细胞培养的过程中，pH值和温度的控制非常重要。
一般来说，细胞培养的pH值范围为7.2-7.4，温度常在37摄氏度左右。
过高或过低的pH值或温度都可能导致细胞受损或死亡。
3. CO2浓度大部分哺乳动物细胞需要适量的CO2浓度来维持其生长和代谢的平衡。
一般情况下，细胞培养使用的培养箱或培养器会控制CO2浓度在5%左右。
CO2的存在可以帮助维持培养基的酸碱平衡，有利于细胞的正常生长。
4. 营养物质和血清除了基础培养基外，细胞培养中的营养物质和血清也是细胞正常生长所必需的。
营养物质主要包括氨基酸、葡萄糖、维生素等，而血清则是提供生长因子和其他重要成分的来源。
细胞培养中常用的血清包括胎牛血清（FBS）和新生牛血清（NBS）等。
二、细胞培养的方法1. 传代培养传代培养是细胞培养中常用的方法之一，可以使细胞持续增殖。
具体步骤包括将细胞从原培养瓶中解离并收集，然后经过计数后按照一定比例重新接种到新的培养瓶中。
传代培养的频率取决于细胞的生长速度和需求。
2. 凝胶培养凝胶培养是一种将细胞培养在凝胶基质中的方法。
动物细胞培养及胚胎培养培养基的要求
动物细胞培养及胚胎培养培养基的要求动物细胞培养时对培养基的要求：培养基按其来源可分为天然培养基和合成培养基。
天然培养基的营养成分与细胞在体内所需条件比较接近，但就细胞在体外生存的环境来说，合成培养液也有其独特之处，譬如成分便于控制和标准化。
体外培养的细胞直接生活于培养基中，无论何种培养基都应该能满足细胞生长所需的营养与生理的基本要求。
(1)营养成分：1）氨基酸合成培养液中的氨基酸以12种必需氨基酸为主，这些氨基酸不能由细胞自身合成，必需由培养液供给。
在氨基酸的成分中谷氨酰胺的作用特别重要，细胞需要谷氨酰胺合成核酸和蛋白质，在配制各种培养液中应补加一定量的谷氨酰胺。
2）单糖葡萄糖是最常用和最好的单糖3）维生素维生素在细胞代谢过程中必不可少，主要可以提供辅酶和辅基。
生物素、叶酸、泛酸、核黄素、维生素B12等等4）其他成分：细胞生长过程中除需钠、钾、钙、镁、氮和磷等基本元素外，还需要一些微量元素，如铁、锌、硒、铜、锰、钼等。
此外，为优化细胞生存环境，合成培养基中有时还添加些其他成分，包括核酸降解物、抗氧化剂等。
（2）促生长因子及激素各种激素、生长因子对于促进细胞生长、维持细胞功能、保持细胞的状态具有十分重要的作用。
如胰岛素能促进细胞利用葡萄糖和氨基酸，泌乳素可促进乳腺上皮细胞生长的作用。
各种生长调节因子的作用更加明显并具有特异性。
（3）pH大多数细胞的适宜pH为7.2-7.4，偏离此范围对细胞将产生有害影响。
造成培养基pH 波动的主要物质是细胞代谢产生的二氧化碳。
解决这一问题可采取两种方法：一是用具有一定缓冲能力的培养基，如使用NaHCO3-CO2缓冲系统，二是采用开放式培养的方法，使细胞代谢产生的二氧化碳及时逸出培养皿。
（4）渗透压细胞必须生活在等渗的环境中，大多数培养细胞对渗透压有一定的耐受性。
注：天然培养基主要指来自动物体液或利用组织分离提取的一类培养基，如血浆、血清、淋巴液、鸡胚浸出液等。
合成培养基是人工配制的培养基，给细胞提供一个近似体内生存的环境，又便于控制和标准化的体外生存环境，但合成培养基尚未成为十分完全的培养基。
生物动物细胞培养知识点
生物动物细胞培养知识点
1. 培养基：生物动物细胞必须在合适的培养基中生长和繁殖。
常用的培养基包括DMEM、RPMI 1640和MEM等。
2. 细胞传代：当细胞密度达到一定程度后，需要进行传代，即将细胞分离并移植到新的培养皿中继续生长。
3. 培养条件：生物动物细胞需要适宜的培养条件才能正常生长。
包括温度、湿度、氧气含量、营养物质等。
4. 细胞病毒污染：生物动物细胞培养容易出现细胞病毒污染，需要采取相关的预防措施，如定期检测、消毒鉴定等。
5. 细胞凋亡：细胞凋亡是一种自我调节的程序性死亡，常出现在细胞密度达到一定程度后。
6. 细胞形态：生物动物细胞的形态和生长状态需要定期观察和记录，以便及时发现和处理问题。
7. 细胞株的建立：通过限制性稀释或筛选，可以获得单克隆的细胞株，方便后续的实验研究。
8. 细胞的鉴定：眼睛观察、免疫细胞化学等方法可以用于鉴定不同类型的生物动物细胞。
9. 细胞破裂：细胞在处理过程中需要破裂释放细胞内物质，通常使用机械方法或超声波等物理方法来破裂细胞。
10. 细胞冻存：为了保存细胞，需要进行冷冻保存，通常在添加冷冻保护剂后，将细胞悬浮液分装于-80°C冰冻保存。
动物细胞的培养条件
动物细胞的培养条件动物细胞培养是生物医学研究的重要技术之一，为了维持细胞正常的生长和功能，需要满足以下条件：一、无菌环境动物细胞培养需要在严格的无菌条件下进行，以避免微生物污染。
培养箱、培养器具、操作环境和实验人员的双手等都需要经过严格的消毒灭菌处理，以确保细胞生长环境的无菌。
二、营养物质动物细胞生长需要充足的营养物质，包括氨基酸、维生素、糖、脂肪酸等。
培养基是提供这些营养物质的溶液，它需要根据不同细胞类型的需求进行定制，以支持细胞的正常生长和功能。
三、温度和PH值动物细胞生长需要稳定的温度和酸碱度（PH值）。
大多数动物细胞在温度为37°C左右时生长最好，而适宜的PH值范围为7.2-7.4。
因此，在细胞培养过程中，需要使用温度调节器和酸碱度调节器来维持适宜的温度和PH值。
四、气体环境动物细胞生长需要充足的气体环境，主要是氧气和二氧化碳。
培养箱中的气体环境可以通过调节氧气和二氧化碳的浓度来控制，以支持细胞的正常生长和代谢。
五、细胞贴壁动物细胞培养通常需要在固相表面（如玻璃、塑料等）上进行贴壁生长。
在贴壁过程中，细胞会通过表面受体与培养基中的生长因子等物质相互作用，进而维持细胞的生长和功能。
为了使细胞能够顺利贴壁生长，需要选择适当的细胞接种浓度和培养基。
六、传代培养动物细胞在培养过程中会不断分裂增殖，当培养瓶中的细胞密度达到一定程度时，需要进行传代培养，即将细胞分散并重新接种到新的培养瓶中。
传代培养需要注意细胞的分散度和接种密度，以维持细胞的正常生长和功能。
七、血清和血浆动物细胞培养还需要添加血清或血浆等天然成分，以提供丰富的营养物质和生长因子等，促进细胞的生长和分化。
不同类型的细胞可能需要不同类型的血清或血浆，选择和使用这些天然成分时需要谨慎处理，避免对细胞产生不良影响。
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动物细胞培养条件和培养基
一、提高产量、降低成本和改 进质量方面的研究
为了提高产量,要提高细胞表达水平。 为降低成本，须改进培养基配方。 为改进产品质量，关键是糖基化质量。 改进工艺，生产设备等
动物细胞培养条件和培养基
二、转基因动物的研究
自1982年Palimiter提出用转基因 动物来生产药用蛋白以来，发展迅 速。 优点：产量高成本低质量与天然一 样。 现还有不成熟之处。对动物和人的 健康的影响。
动物细胞培养条件和培养基
⒉主要参数的检测和控制方法
⑴ 温度 ⑵ pH ① 在培养初期，控制进氧量 ② 当细胞密度提高后控制
NaHCO3的量
动物细胞培养条件和培养基
⑶溶氧 ⑷搅拌 ⑸进出液流量 ⑹其它
动物细胞培养条件和培养基
第七节 动物细胞制药的前 景与展望
一、提高产量降低成本和改进质 量方面的研究
依培养器和方式: 静止培养、旋转培养、 搅拌培养、微载体培养、 中空纤维培养、 固定床或流化床培养
动物细胞培养条件和培养基
从生产实际分为: 悬浮培养 贴壁培养 贴壁-悬浮培养
动物细胞培养条件和培养基
⒈悬浮培养 让细胞自由的悬浮于培养基内 生长繁殖。
⒉贴壁培养 让细胞贴附在某种基质上生长 繁殖的培养方法。
动物细胞培养条件和培养基
无血清培养基加入添加剂 ⑴生长因子和激素 ⑵结合蛋白 ⑶贴附因子和伸展因子 ⑷有利细胞生长的因子和元素
动物细胞培养条件和培养基
第五节 动物细胞培养方 法和操作方式
一、动物细胞大规模培养的方法 依细胞种类:
原代培养、 传代培养 依培养基: 液体培养、 固体培养
动物细胞培养条件和培养基
⒈搅拌式生物反应器 ⒉气升式生物反应器 ⒊中空纤维式生物反应器 ⒋透析袋或膜式生物反应器
⒌固定床或流化床式生物反应器
动物细胞培养条件和培养基
⒈搅拌式生物反应器
动物细胞培养条件和培养基
⒉气升式生物反应器
动物细胞培养条件和培养基
⒊中空纤维式生物反应器
动物细胞培养条件和培养基
平床式中空纤维式生物反应器
动物细胞培养条件和培养基
动物细胞培养条件和培养基
添加小牛血清的作用 ⑴提供生长因子和激素 ⑵提供贴附因子和伸展因子 ⑶提供结合蛋白 ⑷提供必需脂肪酸和微量元素
动物细胞培养条件和培养基
⒊无血清培养基 ①提高重复性 ②减少微生物污染 ③供应充足稳定 ④产品易纯化 ⑤避免血清因素对细胞的毒性 ⑥减少血清中蛋白对生物测定 的干扰
二、动物细胞的培养 基的种类和组成
分3类: ⒈天然培养基 ⒉合成培养基 ⒊无血清培养基
动物细胞培养条件和培养基
⒈天然培养基
血清、羊水、腹水等,成分复杂、 成分不稳定
⒉合成培养基
DME、 MEM、 DMEM、 HAM F12、 RPMI1640
动物细胞培养条件和培养基
⑴氨基酸 ⑵维生素 ⑶糖类 ⑷无机盐 ⑸其它成分 添加小牛血清：
第四节 动物细胞的培养 条件和培养基
细胞体外培养基本条件: ①无菌 ②营养充足,止有害物质 ③氧气
动物细胞培养条件和培养基
④随时清除代谢有害物质 ⑤良好的生存外环境 ⑥及时分种
动物细胞培养条件和培养基
一、动物细胞的培养条件 ⒈器材的清洗和消毒
⑴器材的清洗 浸泡、刷洗、泡酸、冲洗 ⑵器材的消毒灭菌 物理消毒 化学消毒
动物细胞培养条件和培养基
动物细胞培养条件和培养基
动物细胞培养条件和培养基
⒉ 水质 :电阻值大于18MΩ, 去热原。
⒊ pH:7.2～7.4 ⒋ 渗透压:290～300mOsm/kg ⒌ 温度:37±0.5 C ⒍ 空气:氧的饱和质60%,氧分压
4～0.7kPa
动物细胞培养条件和培养基
动物细胞培养条件和培养基
动物细胞培养条件和培养基
⒋透析袋或膜式生物反应器
动物细胞培养条件和培养基
⒌固定床或流化床式生物反应器
动物细胞培养条件和培养基
CellGen plus生物反应器
动物细胞培养条件和培养基
二、动物细胞生物反应器的 检测控制系统
⒈ 培养过程需检测的物化参数 直接在线检出 取样离线检测 检测后计算
⒉ 主要参数的检测和控制方法
⒊贴壁-悬浮培养
动物细胞培养条件和培养基
⒊贴壁-悬浮培养 ⑴微载体培养 ⑵包埋和微囊培养 ⑶结团培养
动物细胞培养条件和培养基
二、动物细胞培养的操作 方式
⒈分批式操作 ⒉半连续式操作 ⒊灌流式操作
动物细胞培养条件和培养基
第六节 动物细胞生物反应 器及其检测控制系统
一、动物细胞生物反应器的类型及 其基本结构