动物细胞培养
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。
动物细胞培养技术
动物细胞培养技术动物细胞培养技术是生物学领域中的一项重要技术，它可以帮助科学家们研究动物细胞的结构、功能和生理过程。
通过培养动物细胞，科学家可以模拟生物体内的生理环境，从而更好地理解细胞的生物学特性。
本文将介绍动物细胞培养的基本原理和常用的培养技术。
一、动物细胞培养的基本原理动物细胞培养是指将动物体内的细胞取出并在体外特定的培养基中进行培养的过程。
培养基是一种模拟生物体内环境的营养液，它提供了细胞所需的必要营养物质和生长因子。
在培养基中，细胞可以获得适当的营养和生长条件，从而保持其生物学特性并进行增殖。
动物细胞培养的基本原理包括以下几点：1. 细胞来源：细胞可以来源于动物组织、器官或体液中，常用的细胞来源包括胎儿组织、胚胎组织、肿瘤组织等。
2. 细胞分离：细胞从组织中分离的方法通常包括机械分离、化学分离和酶解分离。
分离后的细胞可通过离心等方式得到单个的细胞悬液。
3. 培养基选择：根据细胞的特性和要求，选择合适的培养基。
培养基可以分为无血清培养基和含血清培养基，无血清培养基常用于细胞实验室中。
4. 细胞培养条件：通过调整培养温度、湿度、pH值、氧气含量等条件，提供合适的环境促进细胞的生长和增殖。
5. 细胞传代：当细胞达到一定密度时，需要进行细胞传代以保持其活力。
传代的方法通常是将细胞分散至新的培养容器中，以维持细胞的适宜密度。
二、常用的1. 无血清培养技术：无血清培养基是一种不含胎牛血清的培养基，通过添加人工合成的生长因子和营养物质来满足细胞的生长需求。
无血清培养技术避免了胎牛血清中含有的未知因子对实验结果的干扰，提高了实验的可重复性。
2. 原代细胞培养技术：原代细胞培养是将从动物体内直接获得的组织进行分离和培养。
这种方法可用于细胞的初次培养和研究。
但由于原代细胞在培养中只能进行有限的传代，其使用寿命较短，因此需要定期重新取材。
3. 细胞系的建立：细胞系是细胞通过传代培养，并保持了一定生物学特性和遗传稳定性的细胞群。
动物细胞培养
动物细胞培养
动物细胞培养是一种重要的生物技术手段，广泛应用于医药、生物学研究、食
品工业等领域。
通过细胞培养，可以获取大量同质的细胞群体，为疾病治疗、新药研发提供重要的支持。
动物细胞培养的原理
动物细胞培养是将动物组织或细胞在人工培养基中进行维持、增殖、传代等过程。
培养基通常包括营养物质、生长因子、激素等成分，提供细胞生长所需的营养和环境。
动物细胞培养的步骤
1.细胞来源：从动物体内收集组织样本，获得原代细胞。
2.细胞分离：通过消化酶等手段将组织分离成单个细胞。
3.传代培养：将分离的细胞在培养基中培养，定期传代以增殖细胞数
量。
4.检测与分析：对培养的细胞进行检测、分析，确保其健康状态。
动物细胞培养的应用
1.生物医学研究：细胞培养在癌症、遗传疾病等方面的研究中发挥重
要作用。
2.药物研发：通过细胞培养可以进行药物筛选、毒性测试等工作。
3.食品工业：利用细胞培养技术可以生产细胞培养肉等食品。
动物细胞培养的发展
随着生物技术的不断发展，动物细胞培养技术也在不断创新和提升。
新的培养
基配方、生长因子的发现以及工程技术的应用，使得动物细胞培养在医学和生物学领域有着广阔的应用前景。
动物细胞培养作为一种重要的生物技术手段，将继续在各个领域发挥重要作用，为人类健康和科学研究进步做出贡献。
动物细胞培养
玻璃：最常用，便于观察、易洗涤可反复使
用。 塑料：常用聚苯乙烯，具亲水性，常加工成 多孔板、培养皿等 金属：不锈钢和钛
动物细胞小规模培养
悬滴培养法
培养瓶培养法 旋转管培养法
灌注小室培养法
培养板培养法
悬滴培养法 ①将培养液滴于盖玻
3、游走型细胞 本型细胞在支持物上散在生长，一般不连
成片。细胞质经常伸出伪足或突起，呈活跃 的游走或变形运动，速度快且不规则。此型 细胞不很稳定，有时亦难和其它型细胞区别。 在一定的条件下，由于细胞密度增大联成片 后，可呈类似多角型或成纤维细胞形态。 4、多形型细胞 形态上不规则，一般分胞体和胞突两部分， 其中胞突细长形，类似丝状伪足，胞体呈多 角形。
贴附型
培养细胞的 生长类型 悬浮型
游走型细胞 多形型细胞
贴附生长是大多数有机体细胞在体内生存和
生长发育的基本存在方式。贴附有两种含义： 一是细胞之间相互接触；二是细胞与细胞外 基质结合。 动物细胞培养中，大多数哺乳动物细胞是必 须附壁即附着在固体表面生长，当细胞布满 表面后即停止生长，这时若取走一片细胞， 存留在表面上的细胞就会沿着表面生长而重 新布满创面。
贴附型细胞 1、成纤维型细胞 本型细胞由形态与体内成纤维细胞的形态相似而 得名，细胞在支持物表面呈梭形或不规则三角形生 长，细胞中央有卵园形核，胞质向外伸出2-3厘米 个长短不同的突起，除真正的成纤维细胞外，凡由 中胚层间质起源的组织细胞常呈本类形态生长。 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。 起源于内、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。
动物细胞培养的步骤及注意事项
动物细胞培养的步骤及注意事项
动物细胞培养的步骤主要包括取材、清洗、消化、分散、传代和冻存等步骤。
在实验前，需要做好充分的准备工作，包括制备操作卡片、收集和清点实验用品等。
取材时，需要记录所取动物组织的各种情况，并严格遵守无菌操作。
清洗和消化过程需要使用适宜的方法，以保证细胞损伤较小。
分散和传代过程中，需要注意细胞的贴壁和接触抑制现象。
冻存时，需要选择合适的冷冻保护剂，以保证细胞的存活率。
动物细胞培养的注意事项包括避免污染、保证无菌操作、选择适宜的培养基和添加剂、控制温度和pH值等。
此外，还需要注意细胞运输和交流中的问题，如使用特殊的运输容器等。
在实验过程中，需要严格遵守操作规范，避免交叉污染和意外事故的发生。
同时，需要注意实验后的废物处理，避免对环境和人体造成危害。
动物细胞培养方法
动物细胞培养方法
动物细胞培养是一种常用的实验手段，广泛应用于细胞生物学、药物研发、生物医学研究等领域。
以下是一般性的动物细胞培养方法：
1.细胞系的选择：选择合适的动物细胞系是动物细胞培养的第一步。
细胞系的选择要考虑细胞类型、来源、生长特性和用途等因素。
2.细胞培养基的准备：准备适用于所选细胞系的培养基。
培养基包括基本培养基和补充物，如生长因子、抗生素等。
不同的细胞系需要不同的培养基。
3.细胞的解冻：从冷冻保存的细胞库中取出细胞，进行解冻。
解冻过程要尽可能快速，以减少细胞对冷冻损伤的敏感性。
4.细胞传代：当细胞达到一定的密度时，需要将其传代，以维持细胞的生长状态。
传代过程包括细胞的分离、计数和重新接种。
5.细胞培养条件的控制：控制培养条件，包括温度、湿度、CO2浓度等。
通常细胞培养箱会提供稳定的培养环境。
6.细胞的观察和检测：定期观察细胞的形态、生长状态，并进行必要的细胞检测，如细胞计数、细胞周期分析等。
7.防止细胞污染：严格遵循无菌操作规程，防止培养物受到细菌、真菌、支原体等的污染。
使用无菌操作室和经过无菌处理的实验器材。
8.制备细胞冻存物：定期制备细胞冻存物，以备将来使用。
冻存物的制备需要使用适当的冻存液和合适的冷冻保存温度。
9.特殊操作：针对具体实验需求，可能需要进行细胞转染、感染、药物处理等特殊操作。
在进行动物细胞培养时，实验者需具备丰富的培养经验和相关技能，同时需按照实验室的标准操作规程进行操作，以确保实验的准确
性和可重复性。
动物细胞培养的原理
动物细胞培养的原理
动物细胞培养是一种在实验室中以适宜的条件下进行的，用来培养和繁殖动物细胞的技术。
其原理主要基于以下几个方面：
1. 细胞来源：动物细胞培养通常使用胚胎组织或成体组织中的活细胞。
这些细胞可以从动物体内获取，并经过适当的处理步骤，如组织切割或分离、消化酶处理等，来获得单个细胞。
2. 细胞培养基：培养基是提供细胞生长和繁殖所需的营养物质和环境的培养液。
细胞培养基包含了多种有机和无机成分，如氨基酸、维生素、矿物质、葡萄糖、胎牛血清等。
培养基的配方根据不同的细胞类型和应用目的进行调整。
3. 氧气和二氧化碳供应：在细胞培养过程中，细胞需要充足的氧气供应以进行呼吸作用。
培养器内通常提供了一定的通气或气体交换系统，以保证细胞获得足够的氧气和排出二氧化碳等废气。
4. 温度和湿度控制：动物细胞生长需要适宜的温度和湿度条件。
通常，细胞培养器内设有温度控制装置，可以保持恒定的温度（通常为37摄氏度）和湿度，以提供最适合细胞生长的环境。
5. 细胞传代和检测：一旦动物细胞开始生长并形成细胞集落，可以通过将细胞分离并转移到新的培养皿中来进行细胞传代。
细胞生长状况可以通过显微镜观察和细胞计数等方法进行检测和评估。
通过以上原理，动物细胞培养可以提供在体外进行生物学、生化学和药理学研究的强有力工具，用于研究细胞的结构、功能、生物学特性和药物反应等方面。
此外，动物细胞培养还可用于生产生物制剂、疫苗、抗体等生物药品的大规模生产。
动物细胞培养原理
动物细胞培养原理
动物细胞培养是一种基于细胞生物学原理的实验技术，用于在体外环境中维持和增殖动物细胞。
其基本原理可以归结为以下几点：
1. 细胞培养基的准备：动物细胞培养基是一种含有营养物质、生长因子和激素的培养液。
它提供了细胞生长所需的基本养分和环境条件。
培养基的配方可以根据不同细胞类型的要求进行调整。
2. 细胞来源和分离：动物细胞通常来自活体组织或已经培养的细胞系。
活体组织需要进行分离，通过消化酶或机械切碎等方法将组织细胞单元分离开来。
3. 细胞接种和传代：分离得到的细胞被接种到含有培养基的培养皿中，放入培养箱内进行培养。
细胞根据其生长速度和密度定期传代，即将细胞从原培养皿中剥离并转移到新的培养皿中。
4. 培养环境的控制：细胞培养中，一系列环境因素需要得到严格控制，如温度、湿度、气体浓度和pH值等。
这些条件的维
持可以使用培养箱、CO2和空气混合器以及培养皿的设计来
实现。
5. 感染与检测：细胞培养过程中，存在着细菌、真菌、病毒等微生物的污染风险。
为了防止细胞感染，通常会添加抗生素或抗真菌剂到培养基中。
同时，也需要进行细胞的纯度和活性检测，如形态学观察、细胞计数、细胞周期的测定以及特定蛋白
质或基因的表达分析等。
总而言之，动物细胞培养是一项复杂而精细的技术，依靠培养基的配制、细胞来源和分离、细胞接种和传代、培养环境的控制以及感染与检测等步骤来实现。
这项技术的发展和应用对于细胞生物学、药物研发、组织工程等领域有着重要的意义。
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体积大，易操作。含有促使细胞核表达全能性的物 质和营养条件。 3.怎么去核？为何去核？ 显微操作去核法
保证克隆动物的核基因全部来自供体细胞
4.取传代培养?代以内的供体细胞.为什么？
保存10代以内的细胞；因为其具有正常的二倍体核型。
问题
5.注入去核卵母细胞中的是什么? 供体细胞
动物细胞培养、核移植、胚胎移植等
供体细胞 （供核）
细胞培养
体细胞 核移 重
注入
植
组
卵巢卵母细胞 （MⅡ中期：供质）
去核
无核卵 母细胞
细 胞
胚胎 构建重 移植 组胚胎
代孕 母体
生出与供体奶 牛遗传基础相 同的犊牛
4、应用前景：
① 加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育 ② 保护濒危物种，增加存活数量 ③ 克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白 ④ 可以作为异种移植的供体 ⑤ 可以用于组织器官的移植
胞的生存环境与胰蛋白酶的最适PH较接近 10、动物细胞培养取材时，一般是取胚胎组织或幼龄 动物的组织或器官，请解释原因？
因为胚胎组织或幼龄组织或器官上的细胞分化程度 低，分裂能力强，容易培养。
思考题
11、培养瓶内表面为何要光滑、无毒？
易于培养
进行生长增殖
12、培养瓶中的细胞培养到什么时候就不再分裂、 增殖？ 当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞 分裂就会停止分裂增殖，这种现象叫接触抑制。
（难）
3、以课本P48克隆高产奶牛为例分析核移植的 大致过程
供体细胞注入 去核卵母细胞
激活受体细胞， 完成分裂、发 育
减数第二次分裂中期 （MⅡ卵母细胞）
去核的卵母细胞
胚胎移植
代孕牛子宫
克隆牛
问题
1.克隆动物性状与供体动物完全一样吗？性别和供体动 物一样吗？ 不完全一样！因为：1、供体动物只提供 细胞核，而细胞质中的遗传物质（如线粒体DNA） 来自于受体卵母细胞.2、生物的性状还受环境的影响。
５、胰蛋白酶的作用是什么呢？由此可说明细胞间的物质 是什么成份？ 胰蛋白酶水解蛋白质
细胞间的？ 蛋白质和磷脂
７、胰蛋白酶能将细胞消化掉吗？ 能
８、既然胰蛋白酶能将细胞消化掉，那将动物组织分 散成单个细胞要注意什么问题呢？ 注意时间的控制
９、能够用胃蛋白酶代替胰蛋白酶吗？为什么？ 不能，因为两者的最适PH不同，而正常组织细
二、动物体细胞核移植技术
1、定义： 动物核移植是将动 物的一个细胞的细胞核,移入 一个已经去掉细胞核的卵母细 胞中.使其重组并发育成一个 新的胚胎,这个新的胚胎最终 发育为动物个体.
用核移植的方法得到的动物称 克隆动物
理论基础： 动物的细胞核具有全能性
2、分类： 胚胎核移植、体细胞核移植。
（易）
13、如果此时细胞数量并未达到人们的需求，应该怎 样办？细胞株和细胞系通常是培养多少代的细胞?
将贴满瓶壁的细胞用胰蛋白酶处理，然后继续增 殖。这样的过程叫做传代培养
思考题
14、如何理解原代培养和传代培养？ 上述过程中，在第一培养瓶中培养就是原代培养，
之后转移到其它培养瓶中培养就是传代培养
15、传代培养的细胞能一直传代下去吗？ 不是都能
转入培养瓶内培养 （ 贴壁生长长成单层细 胞。有接触抑制现象）。
强调一：细胞贴壁过程
■细胞贴壁：在培养瓶悬液中分散的细胞很快就 贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。
■培养瓶或培养皿壁要求： 表面光滑、无毒、易于帖附。
强调二：接触抑制
■当贴壁细胞分裂生 长到表面相互接触时, 细胞就会停止分裂增 殖，这种现象称为细 胞的接触抑制。
其他条件
无菌无毒，适宜条 无菌无毒，适宜
件
条件
一、 动物细胞培养
1. 为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动 物细胞培养材料？
2. 为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？ 3. 为什么用胰蛋白酶处理而不用胃蛋白酶？ 4. 目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常在？代以 内，为什么？
5. 应用:？（4个方面） 6. 培养过程：？ 7. 原代培养的细胞特点：？原代培养与传代培养的 区别？ 8. 动物细胞培养的条件？
1、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 成单个细胞,然后, 放在适宜的培养基 中,让这些细胞生 长和增殖.
2、原理：细胞增殖
3：过程
图示
胚胎或幼龄动物器官组织
定义：人们 通常将动物 组织消化后 的初次培养 称为原代培 养。
取出组织
剪碎
胰蛋白酶处理
单个细胞
细胞悬液
原代培养
▲细胞系：传代50代以后不能再传下去，
部分细胞遗传物质发生了改变，能连续传 代，获得不死性，叫细胞系。
3、总结：动物细胞 培养过程
动物胚胎或幼龄动物
的组织、器官 剪碎用胰蛋白酶处理
单个细胞 加培养液稀释
原代培养特点：细胞贴壁、 配置细胞悬液
接触抑制
转入培养瓶
原 代 培
传代10代以内，遗传物质不改变， 分瓶传代培养 养
16、有些为何能一直传下去吗？动物细胞培养就是为 了得到这些细胞吗？
发生突变，朝着癌细胞方向发展 不是 17、人类一般保存的是哪类细胞呢？为什么？用于植 皮的细胞培养应该不多于多少代？
保存10代以内的细胞；因为其有正常的二倍体核型。 10－50部分细胞的细胞核型可能发生变化，有少部 分还发生突变向癌细胞方向发展；10代
问题
1、植物组织培养过程将组织分散成单个细胞的吗？没有 ２、动物细胞培养过程将组织分散成单个细胞的吗？是
３、为何动物细胞培养过程将组织分散成单个细胞的呢？
分散成单个细胞后，增大了细胞与培养液的接触面积， 细胞容易吸收营养物质，排除代谢废物。
４、如何将动物组织分散成单个的细胞呢？ 先用剪刀剪碎,后用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
如用于筛选抗癌药物
植物组织培养和动物细胞培养的比较：
比较项目
植物组织培养 动物细胞培养
原理
细胞的全能性 细胞增殖
培养基性质
固体培养基
液体培养基
培养基特有成分 植物激素
动物血清
培养结果
植物体
细胞株、细胞系
培养目的
快速繁殖、培育无 获得细胞或细胞
病毒植株
分泌蛋白
取材
植物幼嫩部分或花 胚胎或幼龄动物
药
的器官或组织
*传代培养
定义： 当原代培养的细胞处于接触抑制后,
用胰蛋白酶处理,使细胞从瓶壁上脱离下 来,然后加入新的培养液,将细胞分离稀释, 并从原培养瓶内转接到新的培养瓶内,这 个过程称传代培养.（分瓶培养的过程）
强调：细胞系、细胞株
▲细胞株：传代细胞一般能传到40-50代，
遗传物质一般不会发生改变，叫细胞株。
6.核移植时，一般先用？方法使供体与受体细胞融合， 进而使供体细胞核进入受体细胞。再用？方法激活受体 细胞，使其完成细胞分裂和发育进程
电刺激 ；物理或化学方法
7.分析体细胞核移植比胚胎细胞核移植困难的原因 动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难
8.从生殖方式上看克隆牛属于？培育原理？使用的细胞 工程技术主要有？ 无性生殖 动物细胞核的全能性
c.个体水平上：指基因型完全相同的两个或一个 群体。
适宜的酸碱度：PH：7.2-7.4
4）气体环境：“95％空气+5％CO2”的混合气体培养箱。
氧气是细胞代谢必须的； CO2维持培养 液的PH。
5.动物细胞培养技术的应用:
1.蛋白质生物制品的生产 如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体
2.应用于基因工程 主要用于作为受体细胞
3.检测有毒物质，判断某种物质的毒性 4.细胞的生理、药理、病理研究
动物细胞工程
–思考与回忆：
• 1、动物细胞全能性特点？
• 随着细胞分化程度的提高而逐渐受到限制， 分化潜能变窄。细胞核仍具有全能性。
• 2、动物的细胞培养的理论依据（原理）？
• 细胞增殖
其它动物细胞工程的基础
动物 细胞 工程 常用 技术
动物细胞培养 核移植 动物细胞融合 单克隆抗体技术
一、动物细胞培养的应用和概念：
4.动物细胞培养的条件:
1）无菌无毒 的环境：
对培养液和所有培养用具无菌处理；培养液 中添加抗生素防止培养过程中污染；定期更 换培养液以清除代谢产物，防止对培养细胞 造成危害。
2）营养：
液体合成培养基：（糖、氨基酸）、促生长 因子、（水、无机盐、微量元素）等；通 常还需加入血浆、血清等天然成分。
3）温度和pH：适36宜.5的±温0.度5℃：。人和哺乳动物细胞最适温度为
5、存在问题：
① 成功率低 ② 克隆动物存在健康问题 ③ 克隆动物食品的安全性问题存有争议
补：克隆技术
1、概念：克隆就是无性繁殖，具体地说，是指一个 共同的祖先，通过无性繁殖的方法产生出来的一群 遗传特性相同的DNA分子、细胞或个体。
a.分子水平上：一般指DNA克隆。
b.细胞水平上：指一个单一的细胞分裂所形成的 细胞群体。
保持正常二倍体核型。
传代10-50代左右，增长缓慢以 10代细胞
至于完全停止，部分细胞核型可
传 代
能发生变化（遗传物质可能改变） 40-50代细胞 培
继续传代培养少部分细胞获得不
养
死性，细胞突变，遗传物质已经 改变，等同于癌细胞。
无限传代
遗细 传胞 物株 质： 未一 改般 变说 已遗细 改传胞 变物系 质：