细胞培养的基本知识
细胞培养技术

细胞培养技术一、细胞培养基本概念细胞培养是指从体内组织取出细胞摹拟体内出现环境,在无菌、适当温度及酸碱度和一定营养条件下,使期生长繁殖,并维持其结构和功能的一种培养技术。
细胞培养的培养物为单个细胞或细胞群。
在医学遗传学研究中应用最广泛的是外周血淋巴细胞、皮肤或纤维细胞和各种能在体外长期生长的细胞系。
外周血淋巴细胞培养具有时间短、技术简便、可反复取材等优点,它在临床染色体分析中使用最广泛。
体外培养细胞株可在培养过程中发生自发的或在外界作用下的转化,成为永久细胞系,也可直接建成永久细胞系,永久细胞系能在体外无取制的传代和生长。
永久细胞系通常具有非整倍体细胞和各个细胞的核型不完全相同特性。
但细胞克隆的细胞系其这一特性可以不明显。
二、细胞培养的环境细胞在体外培养中所需的条件与体内细胞基本相同。
1、无污染环境培养环境无毒和无菌是保证细胞生存的首要条件。
当细胞放置于体外培养时,与体内相比细胞丢失了对微生物和有毒物的防御能力,一旦被污染或自身代谢物质积累等,可导致细胞死亡。
因此在进行培养中,保持细胞生存环境无污染、代谢物及时清除等,是维持细胞生存的基本条件。
2、恒定的温度维持培养细胞旺盛生长,必须有恒定适宜的温度。
人体细胞培养的标准温度为36.5℃±0.5℃,偏离这一温度范围,细胞的正常代谢会受到影响,甚至死亡。
培养细胞对低温的耐受力较对高温强,温度上升不超过39℃时,细胞代谢与温度成正比;人体细胞在39-40℃1小时,即能受到一定损伤,但仍有也许恢复;在40-41℃1小时,细胞会普遍受到损伤,仅小半数有也许恢复;41-42℃1小时,细胞受到严重损伤,大部分细胞死亡,个别细胞仍有恢复也许;当温度在43℃以上1小时,细胞所有死亡。
3、气体环境气体是人体细胞培养生存必需条件之一,所需气体重要有氧气和二氧化碳。
氧气参与三羧酸循环,产生供应细胞生长增殖的能量和合成细胞生长所需用的各种成分。
开放培养时一般把细胞置于95%空气加5%二氧化碳混合气体环境中。
细胞培养的具体步骤和要求以及注意事项

【1】细胞培养的具体步骤和要求以及注意事项细胞培养是生物学实验中常见的一项重要技术,它广泛应用于细胞生物学、分子生物学、药理学等领域。
通过细胞培养,科研人员能够研究细胞的生长、分化、凋亡等生物学过程,同时也可以进行药物筛选、生物学效应观察等实验。
然而,细胞培养是一项复杂的工作,需要严格遵循一系列步骤和要求,并且需谨慎对待各项注意事项。
在本文中,我将以从浅入深的方式,全面探讨细胞培养的具体步骤和要求以及注意事项,帮助你更深入地理解这一技术。
【2】细胞培养的具体步骤和要求让我们来了解细胞培养的具体步骤。
通常情况下,细胞培养的主要步骤包括:细胞分离、细胞计数、细胞传代、培养基准备、细胞接种、培养条件控制等。
具体来说,细胞培养的步骤包括收获细胞、细胞解聚、细胞计数、调整细胞密度、接种细胞、培养细胞、处理细胞等。
在进行这些步骤时,需要保持实验操作台面清洁整洁,常备所需培养工具、培养耗材和培养试剂,并且要准确记录实验过程中的重要参数和数据。
细胞培养的要求也是至关重要的。
要选择合适的细胞系,确保来源纯净、鉴定正确、培养活力好。
培养基的选用也十分重要,要根据不同细胞类型的需求来选择适当的培养基,并添加必要的生长因子、氨基酸、维生素等。
培养条件的控制也十分重要,包括温度、湿度、二氧化碳浓度、通风情况等。
细胞培养的灭菌和无菌操作更是必不可少,细胞培养过程中的任何污染都可能对实验结果产生影响。
【3】细胞培养的注意事项在进行细胞培养时,需要特别注意一些细节和注意事项。
要保持室内整洁,操作台面、培养箱、生物安全柜等工作台要保持干净,并且要经常消毒。
要做好个人防护工作,戴口罩、手套、工作服等,避免人体细胞对培养的影响。
要定期检查培养箱、生物安全柜等设备的运行情况,确保培养环境的稳定性和安全性。
对细胞的培养时间、传代次数、细胞密度等也需要严格控制,不可随意增加培养时间或传代次数,以免细胞出现突变或异常。
【4】对细胞培养的个人观点和理解从事细胞培养工作多年,我深知细胞培养的重要性和复杂性。
动物细胞培养的生物学知识

第三章 动物细胞培养的生物学知识
体外培养细胞的形态学特征受到多种培养条件的影响,因此,细胞形态 学特征仅是对培养物判断或识别的一种参考性指标,不能用于确定某一 培养物的确切细胞类型。
2. 悬浮生长型细胞
此类细胞在体外生长时可在培养基中悬浮生长,不必贴壁,因此也叫非贴 壁型细胞。
悬浮培养类似微生物的深层培养。由于是悬浮生长,细胞密度一般都较高, 培养的效率也高、操作也容易,易于大规模生产,便于过程的控制;大规 模培养可采用培养微生物细胞用的发酵罐,但须将其稍加改进,如将搅拌 速度减慢,搅拌叶改用螺旋桨式、通气装置通过硅橡胶管扩散的方式等。
1. 贴壁生长型细胞
贴壁生长是大多数由机体细胞在体内生存和生长发育的基本存在方式。贴 壁有两种含义: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必须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表面。而从生长表面脱落进入液体的细胞通常不 再生长而逐渐退化,这种细胞培养称为单层附壁培养。
一些在体内原本就以悬浮状态生长的细胞,当接种于体外环境中,也可以 以悬浮状态生长,这类细胞的胞体始终为球形。
还有一些细胞,在体外培养时,即可贴壁生长,也可悬浮生长。
第二节 体外培养细胞的生长特点
体外培养细胞重要的生长特点包括:
1.贴附与伸展 2.运动的接触抑制和生长的密度抑制
细胞培养的基本原理是

细胞培养的基本原理是细胞培养的基本原理是将动植物等有机体的细胞或组织放入具有适宜细胞生长环境的培养基中,通过维持适宜的生理环境,提供足够的营养物质和生长因子,使细胞能够生长、分裂和分化,最终形成一个细胞群落或组织,在体外模拟生物体内的生长和发育过程。
细胞培养的基本原理包括以下几个方面:1. 细胞的提取和分离:细胞培养的首要步骤是从体内组织中取得细胞,可以通过机械剪切、消化酶解、梯度离心等方法将细胞从组织中分离出来。
经过适当处理后,获得的单细胞悬浮液可以用于细胞培养。
2. 培养基的制备:培养基是细胞培养中必不可少的基础,它需要提供足够的营养物质和生长因子以满足细胞生长的需求。
常用的培养基主要包括基本培养基和补充剂两部分。
基本培养基一般包含无机盐、氨基酸、维生素等基础营养物质,而补充剂则根据不同类型的细胞培养需求添加适宜的因子,如人类胚胎成纤维细胞培养基中添加胎血清和胰岛素。
3. 细胞的培养条件控制:细胞培养需要提供适宜的环境条件,包括温度、湿度、气体氛围和酸碱度等。
一般情况下,培养温度控制在37左右,湿度保持在90%以上,气体氛围则根据细胞类型的不同而有所差异。
此外,细胞培养过程中还需要调节培养基的pH值,保持在细胞生长所需的合适范围内。
4. 细胞生长因子的添加:细胞培养过程中需要添加适当的生长因子和激素,以提供细胞生长所需要的信号和刺激。
例如,培养肿瘤细胞时可以添加生长因子如表皮生长因子(EGF)、碱性成纤维细胞生长因子(aFGF)等,以促进细胞增殖和分化。
5. 细胞的传代和分化:为了维持细胞的生长和代谢活性,细胞在培养过程中需要定期进行传代。
细胞传代是指将细胞从一个培养皿中移植到新的培养皿中,保持细胞的生长状态。
此外,细胞在培养过程中还可以通过添加适当的诱导剂来进行分化,使细胞向特定的细胞类型发展。
总之,细胞培养的基本原理是通过提供适宜的细胞生长环境,包括培养基的制备、维持适宜的培养条件、添加必要的生长因子和激素等,使细胞能够在体外生长、分裂和分化,从而实现对细胞生长和发育的研究和应用。
植物细胞培养的基本过程和方法

植物细胞培养的基本过程和方法植物细胞培养是一种将植物细胞体外培养的技术,其主要目的是为了研究细胞的生理、生化过程以及植物的生长发育等方面的问题,也可以用于植物遗传改良、利用细胞培养生产植物品种等领域。
下面将对植物细胞培养的基本过程和方法进行详细介绍。
1.材料准备:选择合适的植物组织作为培养材料,如茎段、叶片、根尖等。
同时还需要准备一些基本的实验仪器和培养基成分。
2.细胞分离:将选取的植物组织进行表皮剥离、细胞壁酶解等操作,将细胞分离出来。
可以使用显微镜观察细胞的分离程度。
3.培养基配制:根据不同的培养目的和植物类型,调配适合的培养基。
培养基通常包括无机盐、有机物、维生素、激素等成分,用于提供细胞生长所需的养分。
4.细胞培养:将分离得到的细胞悬浮在培养基中,将其培养在恒温恒湿的培养箱中。
培养箱中的温度和光照条件可以根据植物的特性进行调节。
5.观察和保存:定期观察细胞的生长情况,包括细胞的形态、分裂情况等。
同时可以进行细胞生长速率、物质代谢等方面的研究。
对于需要保存的细胞,可以使用液氮冷冻或低温贮藏的方法保存。
1.组织培养:将植物组织培养在含有适当激素的培养基上,促使其分化和增殖。
常用的组织培养方法包括愈伤组织培养、种子发芽培养、胚培养等。
2.悬浮细胞培养:将植物细胞分散在培养基中形成悬浮细胞。
可以利用悬浮细胞进行物质代谢、遗传变异等研究。
3.离体培养:将完整的植物器官(如茎尖、叶片等)切分成适当大小的组织块,培养在含有激素的培养基上,使其分化为根、茎、叶等组织。
4.离体器官培养:将完整的植物器官(如拟南芥的花蕾、水稻的胚等)取出,培养在含有细胞分裂素和植物生长素的培养基中,经过适当的处理后,可以使其分化为新的植株。
5.基因转化:将外源基因导入植物细胞中,使其产生新的表型特征。
常用的基因转化方法包括农杆菌介导的转化、基因枪轰击法等。
总之,植物细胞培养是一种重要的实验手段和研究方法,通过培养和处理植物细胞,可以为植物生物学和生物技术研究提供重要的理论基础和实验依据。
《植物细胞培养技术的应用》 知识清单

《植物细胞培养技术的应用》知识清单植物细胞培养技术是一种在细胞水平上对植物进行操作和培养的技术手段。
它在多个领域都有着广泛且重要的应用,为人类带来了诸多益处。
一、植物细胞培养技术在药物生产中的应用许多药用植物由于生长环境特殊、生长周期长或者过度采摘等原因,导致其资源日益稀缺。
而植物细胞培养技术为解决这一问题提供了新的途径。
通过细胞培养,可以大规模生产一些具有药用价值的次生代谢产物,如紫杉醇。
紫杉醇是一种有效的抗癌药物,但其在红豆杉中的含量极低。
利用红豆杉细胞培养技术,可以在可控的环境中大量生产紫杉醇,满足医疗需求。
另外,还有一些生物碱类、黄酮类等药用成分也可以通过植物细胞培养来获取。
与传统的从植物中提取药物相比,细胞培养具有生产周期短、不受季节和地域限制、产物质量稳定等优点。
二、在农业领域的应用1、种苗快速繁殖植物细胞培养技术能够实现种苗的快速繁殖,特别是对于一些珍稀、濒危或者具有优良性状的植物品种。
通过茎尖培养、愈伤组织培养等方式,可以在短时间内获得大量的优质种苗,不仅提高了繁殖效率,还能保持亲本的优良性状。
2、无病毒苗培育许多农作物容易受到病毒的侵害,影响产量和品质。
利用细胞培养技术,可以去除植物体内的病毒,培育出无病毒种苗。
无病毒种苗具有生长健壮、抗逆性强、产量高、品质好等优点,对于农业生产具有重要意义。
3、新品种选育通过细胞培养过程中的诱变处理或者基因工程操作,可以获得具有新性状的细胞系,进而培育出新品种。
例如,利用细胞突变体筛选技术,可以获得抗病虫害、抗逆境的新品种。
三、在食品工业中的应用1、天然色素生产一些植物细胞可以产生天然色素,如从辣椒细胞中提取辣椒红素,从番茄细胞中提取番茄红素等。
这些天然色素不仅色泽鲜艳,而且安全性高,越来越受到消费者的青睐。
2、香料生产植物细胞培养可以用于生产一些珍贵的香料,如玫瑰精油、薄荷醇等。
与化学合成香料相比,植物细胞培养生产的香料具有更纯正的香气和更高的品质。
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。
细胞培养的过程及注意事项

36细胞培养旳过程及注意事项细胞旳培养过程及注意事项;根据培养过程中与否需要分割培养物进行再培养而将细;一、原代培养;(一)过程;原代培养旳基本过程包括取材、培养材料旳制备、接种;1.组织块培养法;(1)基本操作过程;1)、用培养液湿润所取组织材料, 并用锋利旳眼科剪;2)、用湿润旳吸管吸取切碎旳组织块, 清清吹到培养;3)、将培养瓶翻转, 使瓶底朝上, 在种植了组织块一;4)、将种植了组织块细胞旳培养过程及注意事项根据培养过程中与否需要分割培养物进行再培养而将细胞培养分为原代培养和传代培养。
一、原代培养(一)过程原代培养旳基本过程包括取材、培养材料旳制备、接种及培养等环节。
原代培养旳措施诸多, 基本和最常用旳是组织块培养法和分离细胞法。
1.组织块培养法(1)基本操作过程1)、用培养液湿润所取组织材料, 并用锋利旳眼科剪将附在其上旳脂肪和结缔组织清除洁净。
再用平衡液(PBS)或Hanks液漂洗;用锋利旳眼科弯剪将组织块剪成小块;再用PBS或Hanks液漂洗多次, 直至液体不浑浊、无油滴、清亮为止。
2)、用湿润旳吸管吸取切碎旳组织块, 清清吹到培养瓶皿中, 并将其按一定间距均匀放在培养瓶底壁上, 量不要过多, 要将组织块切面贴在培养瓶底壁上;3)、将培养瓶翻转, 使瓶底朝上, 在种植了组织块一侧旳对侧面加足培养液, 勿使组织块与培养液接触, 塞紧瓶塞;4)、将种植了组织块旳一侧朝上, 静置于37℃培养箱中;待组织块贴壁1 h到3h后翻瓶, 使贴壁旳组织块浸没与培养液中, 静置;5)、每隔2到3天更换一次培养液, 或者根据培养瓶种颜色旳变化确定换液时间。
2.注意事项1)、组织块接种后旳前3天, 从组织块向外迁徙旳细胞数很少, 组织块旳黏附不牢固, 在观测和移动旳过程中, 注意不要引起液体旳振荡。
要防止常常翻动和振动, 否则组织块不易附着于瓶壁上或附着后也会脱落飘起。
2)、加入旳培养液不适宜过多, 防止浸泡旳组织块受轻微旳波动而脱落下来。
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第一章细胞培养的基本知识第一节前言细胞培养(cell culture)是指细胞的离体培养,包括单个细胞的培养。
具体说来,是指在无菌条件下,把动物或植物的细胞从有机体中分离出来,置于培养器皿中,并在一个合适的环境中,给以营养物质,使之继续生存和生长的方法。
广义上的细胞培养包括器官培养(organ culture)、组织培养(tissue culture)和细胞培养(cell culture)。
但因从组织块生长出来的仍然是细胞,细胞在生长的同时发生移动,使得培养中的组织难以长时间保持其原有的结构,因此三者并无严格的区别。
一般所说的细胞培养,即包括器官培养、组织培养和细胞培养三层含义。
细胞培养的发展历史已近百年。
最初的细胞培养是胚胎学和微生物学的引申,建立于无菌原则的基础上,用天然体液(如胎汁、血浆)来维持从整体切下的组织块,以对细胞进行形态和功能的观察。
Harrison和Careel(1907, 1910)首创了盖片覆盖表玻璃的悬滴培养法,建立了离体培养组织和细胞的基本模式。
后来许多学者在培养容器、培养液和培养操作技术方面加以改进和革新:在卡氏瓶的启示下,设计出多种类型的培养瓶;培养基由天然动物血浆改进为合成培养基;促细胞生长物质从胎汁改为动物血清;Dulbecco(1957)等采用胰蛋白酶消化处理组织,获得了单层培养物,对细胞培养的发展起了积极的推动作用,单层培养遂成为细胞培养普遍采用的技术。
采用单层培养法建立了各种细胞系和细胞株,现在全世界储存的细胞株约有万种以上。
Sanford(1948)创立了单细胞分离培养法,应用这一技术可建立遗传性状相同的克隆细胞株(clone strain)。
今天的组织培养已可把多细胞机体中各种完整的细胞和组织从错综复杂的体内影响和相互关系中分离出来,置于离体因素的直接作用下,长时间直接观察活细胞的形态结构和生命活动过程,并可利用不同的技术方法,如相差显微镜、荧光显微镜、电子显微镜、同位素标记以及缩时显微电影等观察、记录和研究细胞。
体外培养使体内非常复杂和相互依赖的关系简化,能对细胞施加物理、化学和生物等外来实验条件,便于进行单一因素对细胞影响的研究和对机理的分析,提供与体内生物性状相似的对比物,综合分析体内外实验所得的结果,更好地得到体内连续实验很难得到的结论,同时也更为经济实用。
现在细胞培养不仅是细胞生物学必需的技术,而且也是分子生物学、肿瘤学、遗传学和免疫学等学科必要的方法,同时也日益成为生物工程的生产手段,如大规模的中空纤维培养法,能用于工业化生产多种生物制品如激素、生长因子和单克隆抗体等。
细胞培养的优点就在于:(1) 便于应用各种物理、化学和生物等外界因素探索和揭示细胞生命活动的规律;(2) 便于应用各种不同的技术方法研究和观察细胞结构和功能的变化;(3) 可长期研究和观察细胞遗传行为的改变;(4) 可提供大量生物性状相同的细胞作为研究对象,耗资少,比较经济;(5) 可为动、植物基因组的长期保存提供一种行之有效的手段。
尽管细胞培养具有很多优点,但也存在一定的不足。
其最根本的问题是尽管培养技术不断发展,并努力创造条件以模仿动物体内的状态,但体外培养的组织或细胞与体内相比仍然存在着较大的差异,特别是细胞分化的问题。
可以说,任何组织或细胞经过体外培养后,其细胞形态和功能都会发生一定程度的改变。
因此对于体外培养的细胞,应该把它们视为一种既保持动物体内原细胞的一定性状、结构和功能又具有某些改变的特定细胞群体,而不能将之视为与体内相应的细胞完全等同。
另外,体外长期培养的细胞,尤其是经过反复传代、长期培养者,有可能发生染色体非二倍性改变等情况。
但从总体上来说细胞培养确实是一种研究活组织和细胞的良好方法。
利用这一技术,可进行多方面的研究。
归纳起来,可有以下四个方面:(1) 细胞与细胞之间的相互作用。
如细胞与细胞之间的粘附作用、接触抑制、细胞识别以及密度抑制等;(2) 细胞内部与细胞外界环境之间的作用,如细胞对外界刺激的反应、药物对细胞的作用、细胞内产物的分泌等;(3) 细胞内细胞质的各种生理活动,如能量代谢以及细胞内核酸、蛋白质的合成等;(4) 细胞质与细胞核之间的物质信息流动,如RNA从细胞核到细胞质的移动、激素受体复合物的移位等。
总之,目前细胞培养仍然是细胞生物学研究方面的一项十分重要的技术,应用范围极为广泛,如病毒学、细胞免疫学、遗传学、细胞的分化与发育、肿瘤细胞学、细胞生物化学、细胞的超微结构、原生质体培养、细胞工程以及临床医学及生物技术方面的应用等方面,都需要借助于这一项技术。
因此,它的发展前途是不可估量的。
第二节培养细胞的特性一、培养细胞的生长方式及类型细胞离体培养时,失去了神经和体液的调节以及细胞之间广泛相互影响的制约关系,因此离体培养细胞与体内并不完全相同。
体外培养的细胞,根据能否贴附于支持物上生长的性质,主要可分为贴附型和悬浮型两类:(一) 贴附型:大多数培养细胞呈贴附生长,属于贴壁依赖性细胞。
根据其形态大致可分为以下四种类型:1. 成纤维样细胞型:细胞呈梭形或不规则的三角形,中央有卵圆形细胞核,细胞质向外伸出突起。
细胞在生长时呈放射状、火焰状或漩涡状走行。
由中胚层间充质起源的细胞,如心肌、平滑肌以及成骨细胞等常呈本型形态。
2. 上皮样细胞型:细胞成扁平不规则多边形,中央有圆形核。
细胞彼此紧密相连形成单层膜,生长时呈膜状移动,处于上皮边缘的细胞总与膜相连,很少脱离细胞群体单独活动。
起源于内、外胚层细胞如皮肤表皮及其衍生物;消化管上皮;血管内皮、肝、胰和肺泡上皮等皆属本型细胞。
3. 游走细胞型:本型细胞在支持物上散在生长,一般不连接成片,细胞质经常伸出伪足或突起,呈活跃的游走或变形运动,速度快且方向不规则。
此型细胞不稳定,有时难以和其它类型的细胞相区别。
4. 多形细胞型:某些组织的细胞,如神经组织的细胞等,难以确定其规律和稳定的形态,可统归于此型。
(二) 悬浮型:见于特殊的细胞,如某些类型的癌细胞和白血病细胞,细胞形状为圆形,适于繁殖大量细胞。
(三) 贴附兼悬浮型:如B95-8和某些肿瘤细胞如SGC7901等既可呈现贴附生长,也可表现为悬浮生长。
当培养条件良好时,细胞形态上有相对的稳定性和一致性,在一定程度上反映细胞的起源,以及正常和异常(恶性)的区别,可作为细胞形态学的一个指标和依据。
二、细胞形态结构培养细胞与体内细胞的形态相似,亦由细胞膜、细胞质和细胞核三部分组成,但大体形态与体内细胞有显著区别。
根据细胞是否贴附于支持物上生长,其形态可有以下几种不同的表现:1. 呈悬浮状态生长时,不论原来属于哪种类型的细胞,由于生长在液体环境中,受液体表面张力的影响,所有的细胞都呈圆形。
2. 如附于支持物表面之后,开始仍为圆形,但为时甚短,经过形态过渡,逐渐恢复成原细胞形态。
3. 一般在附于支持物上数分钟以后,即由球形移行成圆饼形。
这种状态的细胞称为放射延展细胞(redial spread cell),可分为两部分:A中心区(内质)中央为细胞核,核周细胞质稠密,即内质,含有各种细胞器。
B板层区(外质) 是细胞质的外周部分,无色透明,包绕内质,不含细胞器,外质周边为圆形,但常有伪足伸出或回缩。
4. 经过一定时间以后,延展细胞过渡为极性细胞(polarized cell),极性细胞可呈纺锤形、扇形、三角形或星形等多种形态,并随运动而变动。
它们的外质周边有活跃与不活跃两部分:不活跃部分较稳定;活跃部分常有伪足伸出,使细胞发生定向运动。
有时细胞贴附于支持物后,也可不经放射延展阶段直接变为极性细胞。
成纤维细胞形态变化过渡与上述过程基本上一致。
上皮细胞略有所不同,经过延展细胞后进入极性细胞,细胞相连接嵌合成片,而且多数细胞的周边部分似乎并无活跃部与不活跃部的区别。
三、培养细胞的生长特点(一) 粘附细胞粘附并伸展,是多数离体培养细胞的基本生长特点。
虽然血细胞如淋巴细胞在活体体内并无聚集的倾向并在体外可于悬浮状态下生长,但是大多数哺乳动物细胞在体内和体外均需附着一定的基质而生长,在体外这些基质可以是其他细胞、胶原、玻璃或塑料等。
培养细胞在未贴附于基质之前一般均似球形体,一旦与基质贴附后,细胞将逐渐伸展而形成一定的形状,表现为成纤维样细胞或上皮样细胞等。
细胞粘附于基质并非一种耗能的过程,但与电荷有关。
据资料记载,370C时在2min内细胞之间即可形成键,这键种可对0.01%胰蛋白酶起作用且仅发生于细胞之间,而细胞与基质之间则无,8min后才有稳定的键形成。
一些特殊的促进细胞粘附的因子如基膜素、纤粘蛋白、层粘蛋白、III型胶原、血清扩展因子等,可能参与细胞的粘附过程。
这些促细胞粘附因子均为蛋白质,存在于细胞膜表面或培养液或者血清之中。
在培养过程中,这些带正电荷的促细胞粘附因子先吸附于底物上;悬浮的圆球形细胞再与已吸附有促细胞粘附因子的底物附着,之后细胞逐渐伸展成原来的形态。
一般来说,从底物脱离下来的贴附型生长细胞,不能长期在悬浮状态下生长而逐渐退变,除非这是一些转化了的细胞或恶性肿瘤细胞。
细胞的粘附和伸展,首先底物需具备一定的条件(如促细胞粘附因子等),另外尚受一些因素的影响,如:(1) 离子的作用,细胞粘附需要Ca2+的存在,低Ca2+培养液不利于细胞的伸展;(2) 机械、物理因素也可影响细胞粘附,低温或培养液流动过快均会影响细胞粘附;(3) 某些生物因素对细胞的粘附可能有影响,表皮生长因子(EGF)可刺激神经胶质细胞的皱褶活动,成纤维细胞生长因子(FGF)能减少3T3细胞在底物上的扁平程度。
(二) 接触抑制及密度依赖性接触抑制是离体培养细胞中某些贴附型细胞的生长特征之一。
离体培养细胞在生长过程中通过细胞分裂而增殖。
以成纤维细胞为例,一般情况下,正常细胞存在有连续的活动或和移动,其外周细胞膜呈现特征性皱褶样活动。
但是当两个细胞移动而相互靠近时,其中之一个或两个都停止移动并向另一方向离开,这就保证了细胞不会相互重叠。
当一个细胞被其它细胞围绕使得无处可去而发生接触时,细胞不再移动,在接触区域细胞的膜皱褶活动亦告停止,此即接触抑制(contact inhibition)。
因此,一般情况下正常细胞并不会相互重叠生长,但是转化细胞或恶性细胞则接触抑制下降,细胞之间可以相互重叠生长。
正常情况下,当细胞生长、融合形成单层时,细胞变得比较拥挤,以致细胞扁平的程度变小,与培养液接触的表面区域亦因此减少,同时培养液中的一些营养物质将逐渐消耗殆尽,尤其是紧靠细胞周围的部位,这样形成的单层细胞,分裂将逐渐停止。
如3T3细胞,在细胞稀少状态下培养时,其生长速度很快,一旦细胞生长形成融合单层细胞后,细胞分裂停止,这种细胞可在静止状态下存活一段时期,但不再发生分裂增殖,其确切的细胞密度与培养液中的血清浓度有关。