细胞培养基本方法:从体内到体外
细胞培养方法

细胞培养方法
细胞培养是生物学实验中常用的一种技术手段,它可以提供大量的细胞用于实验研究。
正确的细胞培养方法对于细胞的生长、增殖和实验结果的准确性都至关重要。
下面将介绍一些常用的细胞培养方法及注意事项。
首先,准备培养基。
培养基是细胞生长所必需的营养物质和生长因子的混合物。
常用的培养基有DMEM、RPMI-1640等,根据不同细胞类型的要求选择适当的培养基。
在制备培养基时,需要注意无菌操作,避免细菌和真菌的污染。
其次,处理细胞。
从细胞库中取出细胞后,需要进行细胞的处理和传代。
处理细胞时,要注意细胞的密度和活性,避免细胞凝集和死亡。
传代时,要根据细胞的生长状态和密度进行适当的稀释,以保证细胞的健康生长。
接着,进行细胞的接种和培养。
将处理好的细胞按照一定的比例接种到预先涂有培养基的培养皿中,然后将培养皿放入培养箱中进行培养。
在培养过程中,需要定期观察细胞的生长状态,及时更换培养基,避免细胞过度生长或死亡。
最后,进行实验。
当细胞达到所需的数量和状态后,就可以进行相关的实验。
在实验过程中,需要注意培养皿的无菌操作,避免细菌和真菌的污染。
同时,要注意细胞的处理和操作方法,避免对细胞造成损伤。
总之,正确的细胞培养方法对于细胞的生长和实验结果至关重要。
只有严格遵守操作规程,做好无菌操作,才能得到可靠的实验结果。
希望本文介绍的细胞培养方法能够对大家有所帮助。
细胞组织培养技术

细胞组织培养技术细胞组织培养技术是指利用体外培养方法,通过营养液、胶体培养基或固体培养基等,使细胞和组织在人工条件下继续存活、繁殖和发育的技术。
这一技术可以促进细胞和组织的生长、分化和分裂,为细胞学、生物学、生物化学及医学等领域的研究提供了可靠的实验材料。
一、细胞组织培养技术的原理细胞组织培养技术的技术原理是将细胞和组织收集出来,在实验室条件下,通过调整培养液的成分和pH值,再加入所需要的生长因子和荷尔蒙等刺激,来促进细胞生长、分化和分裂的过程。
细胞组织培养技术的实验操作过程非常重要,需要严格控制细胞的环境条件和生长因子的添加量,以确保细胞在培养过程中得到最佳的生长和繁殖的环境。
细胞组织培养技术的主要原理包括:1、原位组织培养:主要指直接用细胞培养的方法,解剖取出组织后立即进行细胞培养。
这种方法不需要组织分解的过程,可以直接获得组织原有的形态和生理功能,从而对生物学和医学研究提供良好的实验材料。
2、前处理组织培养:主要是在组织培养前,先对组织进行处理,以增加细胞的次级培养性。
这种方法可以通过对组织进行过渡性细胞重编程和激发达成目的,通常用于经过冷冻或提取后的组织培养过程中。
3、细胞单元培养:主要是通过将细胞分离成单元,然后按照需要的比例进行培养。
这种方法可以用于细胞的标本化处理和细胞单元组合的构建实验。
4、组织切片培养:主要是将组织切成小片后进行培养,可以见到切片上不同类型的细胞和细胞间的互动关系,从而对互动的生理和生化机制进行研究。
5、体外培养:主要是将选定的器官或细胞培养在培养基中,可以整个器官进行培养或只培养除器官的特定区域。
这种方法可以通过体外培养方法,获得特异性的细胞发育和生长特征,为医学研究提供可靠的依据。
6、半体外培养:是将生物体内的组织、细胞或其部分在体内带血供状态下结合体外培养技术,在一定范围内自动控制生物体的内环境和外环境,进行长期的实验操作,以便于控制和研究细胞生长和分化的机制。
细胞培养技术与应用

细胞培养技术与应用细胞培养技术是生物学研究和生物技术应用中的重要工具之一。
通过体外培养细胞,可以实现对细胞特性和功能的研究,为疾病治疗、药物筛选和组织工程等方面的应用提供基础。
本文将介绍细胞培养技术的基本原理及其在生物研究和应用中的重要性。
一、细胞培养技术的基本原理细胞培养技术是将细胞从体内或体外取出,在适当的培养基中提供所需的养分、激素和生长因子等,使细胞在体外环境下继续分裂和增殖的一种技术手段。
其基本原理包括以下几个方面:1. 培养基:培养细胞所需的培养基中包含葡萄糖、氨基酸、维生素、盐和生长因子等营养物质,以提供细胞生长和分裂所需的能量和物质基础。
2. 温度和气体环境:细胞在体外培养时需要适宜的温度和气体环境。
常用的培养温度为37摄氏度,培养箱内需控制紧闭状态与外界绝对统一的紧闭状态,以保持适宜的氧气和二氧化碳浓度。
3. 细胞传代:细胞在培养过程中会不断分裂和增殖,但过多的细胞会导致营养不足和细胞凋亡。
为了保持细胞的健康和活性,需要适时进行细胞传代,将细胞分离并接种到新的培养基中。
二、细胞培养技术的应用1. 生物学研究细胞培养技术在生物学研究中发挥着重要作用。
通过培养和传代细胞,可以研究细胞的特性和功能。
例如,通过体外培养肿瘤细胞,可以研究癌细胞的生物学特性和抗癌药物的有效性;通过培养干细胞,可以研究干细胞的分化和再生能力,为组织工程和再生医学提供理论基础。
2. 药物筛选细胞培养技术可以用于药物的筛选和评价。
通过体外培养细胞,可以评估药物对细胞的毒性和药效。
特别是在新药研发中,细胞培养技术可以节省时间和成本,提高药物筛选效率。
例如,通过培养股骨头坏死细胞,可以筛选对病变细胞具有保护作用的药物,为股骨头坏死的治疗提供新的药物途径。
3. 组织工程细胞培养技术对组织工程的发展起到了至关重要的作用。
通过培养和扩增体细胞,可以获得大量的细胞来源,为组织工程提供源源不断的细胞资源。
利用细胞培养技术,可以将细胞加载到生物支架材料上,并培养出具有生物学功能的组织工程构建物,如人工骨骼、人工血管等。
细胞培养技术

三、培养细胞技术
(二)细胞来源 (2) 消化培养法 与组织块培养法区别: A. 用酶制剂处理组织块,除去细胞间
质,使细胞分离,形成细胞悬液; B. 细胞生长方式多为单层。
优点:更易摄取营养、排除代谢产物生长 较快。
缺点:操作繁杂,易污染;消化可能对细 胞有损伤。
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三、培养细胞技术
(二)细胞来源 2. 细胞系(cell line) 原代培养物开始第一次传代培养后的细
底物:胶原、玻璃、塑料、其它细胞
血清中有促使细胞贴壁的冷析球蛋白
和纤粘素、胶原等糖蛋白(生长基质),这些
带正电荷的糖蛋白的Байду номын сангаас贴壁因子先吸附于底物
上,悬浮细胞再与吸附有促贴壁因子的附着。
进口塑料培养瓶涂有生长基质(化学合成的功 能基团)
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潜伏期
此时细胞有生长话动,而无细胞分裂。
单克隆抗体制备:包括诊断用单克隆抗体,治疗用单
克隆抗体。
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细胞培养目的和作用
基础研究 (1) 药物作用机理; (2) 基因功能; (3) 疾病发生 机理。
2、生物制药 疫苗生产:如病毒性疫苗(肝炎病毒疫苗,艾滋病疫苗
等),肿瘤疫苗(多肽疫苗)等。 基因工程药物生产:如在临床医学中具有治疗价值的
过滤)
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二、培养细胞相关条件
(二)培养用品
(1)培养瓶(25 、75 cm3)
6孔)
培养板(96、48、24、12、
培养皿(各种直径规格)
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二、培养细胞相关条件
(二)培养用品 (2)离心管(15、50 ml) (3)移液管、吸管 (4)冻存管、EP管 (5)试剂瓶等。
细胞培养的基本步骤

一.发展概况组织培养(Tissue culture)是在体外模拟体内生理环境,在无菌、适当温度和一定营养条件下。
使从体内取出的组织生存、生长繁殖和传代,并维持原有的结构和功能特性。
广义的组织培养与体外培养同义。
体外培养(Invitro)包括所有结构层次的培养,即:组织培养、细胞培养和器官培养。
所谓细胞培养(Cell culture)是指细胞包括单个细胞在体外条件的生长。
组织培养的发展史已有近百年,最初的组织培养是胚胎学和微生物学的引申,建立于无菌原则上,用天然体液(如胎汁、血浆)来维持从整体切下的组织块,对细胞进行形态和功能的观察。
通过许多学者大的改进和革新,培养基由天然动物血浆改为合成培养基,促进细胞生长物质从胎汁改为动物血清。
现在全世界贮存的细胞约有万种以上。
组织培养不仅是细胞生物学必需的技术,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。
二.基本原理和方法体外培养细胞的生存条件:(一)营养。
体外培养细胞所需的营养物质与体内相同,主要有糖、氨基酸和维生素三大类。
目前市面上销售的合成培养基如1640、199等所含的氨基酸已足够,但在使用合成培养基时,仍需加入一些天然成份,如人或动物的血清、血浆和胎汁等。
目前主要使用血清,以牛血清为主。
血清的生物效应早已证明,它含有多种促细胞生长因子、促贴附因子及其它活性物质等。
不仅能促进细胞增长且能帮助细胞贴壁。
不同血清对细胞作用不同。
以小牛血清最好,成年牛和马血清次之。
合成培养基中不加血清也能维持细胞生存,但不能很好生长,加入5%的血清,对大多数细胞来说,能维持细胞不死和缓慢生长,要使细胞正常生长,一般需加10~15%的小牛血清。
每个批号血清使用前要加热处理,一般灭活于56℃水浴中30分钟,每个批号血清使用前要加热处理,一般灭活于56℃水浴中30分钟,每5分钟摇一次。
10%血清营养液能促进细胞增殖称为生长液,2~5%血清培养液不能使细胞增殖而只能维持其生存称为维持液。
实验室细胞培养的一般步骤

实验室细胞培养的一般步骤细胞培养是一项重要的实验室技术,广泛应用于生命科学研究以及医药产业中。
下面将为您介绍一般的细胞培养步骤,希望能为您提供一些指导意义。
第一步:制备培养基细胞培养的第一步是制备适合细胞生长的培养基。
培养基通常包括营养物质、氨基酸、维生素、生长因子等,可以为细胞提供足够的养分和环境条件。
根据不同的细胞类型和实验目的,制备不同种类和浓度的培养基。
第二步:分离细胞在细胞培养之前,需要将细胞从组织、器官或已有培养物中分离出来。
通常采用酶消化、机械剪切或离心等方法来分离细胞。
分离后,细胞可以在培养基中生长和繁殖。
第三步:细胞接种将分离出的细胞接种到含有培养基的培养皿或培养瓶中。
接种密度要适当,不宜过稀或过密。
同时,需要将培养基中的氧气和二氧化碳平衡,通常使用CO2培养箱来提供适宜的气体环境。
第四步:细胞培养经过接种后,细胞开始在培养基中生长和分裂。
在培养过程中,需要控制细胞的温度、湿度和pH值,保持适宜的生长条件。
此外,定期更换新鲜的培养基可以提供足够的营养物质,维持细胞的正常生长。
第五步:细胞检测和观察细胞培养的过程中,需要定期对细胞进行检测和观察。
包括细胞数量的计数、形态的观察和生长曲线的绘制等。
通过这些检测和观察,可以了解细胞的健康状态、增殖速率以及其他相关参数。
第六步:细胞应用或冻存根据研究或实验的需要,可以选择将细胞用于进一步的实验、传代培养或冻存保存。
冻存细胞需要使用适当的冻存液,将细胞缓慢冷冻并存放在液氮罐中,以便长期保存。
细胞培养是一项需要耐心和细心的工作,每一步都需要严格控制条件和遵循操作规范。
只有如此,才能获得可靠的实验结果和高质量的细胞培养。
希望本文能为您提供参考,更好地开展细胞培养工作。
动物细胞培养基本技术与原理备课讲稿

二、动物细胞特性
动物细胞在活体内的特性 培养条件下动物细胞生长特性 培养条件下动物细胞生理特性
1. 动物细胞在活体内的特性
在活体内,动物细胞:
增殖 分化
分化的动物细胞在功能上具有明确的分工,并具有 明显的形态学特征。
如肌肉细胞为纺锤形,以便于行使收缩伸展功能; 神经细胞具有很长的分支,很多的纤维,以便接受和传递刺激; 红细胞呈园盘状,有利于和周围环境交换气体和在血管内流动; 上皮细胞由于它要覆盖于表面,常常相互挤压成不规则形状。
二、取材、分离和组织消化 (to draw the materials from tissue,separation ,digestion )
(一)取材——获取组织
原则上各种动物组织都可进行体外培养,而实际上幼龄组织(尤其 是胚胎组织)比老龄组织容易培养、分化程度低的比分化程度高的 容易培养、肿瘤组织比正常组织容易培养。 取材前要对所取组织的各种情况进行详细记录;
“代”:继代次数和存活时间的长短因细胞来源的年 龄和种族不同而有差异。年龄越大继代次数越少。人胚 成纤维细胞约可以培养50代,而成年人的成纤维细胞则 不能继代50次,同样是成纤维细胞,取自鸡胚的成纤维 细胞可继代培养30代,而小鼠的只能培养8代。
大多数细胞系在有限的代数内以不变的形式增殖,当超 过有限世代后,它们可能有两种情况:一是衰老死亡,二是 发育成永久细胞系或称连续细胞系。有限细胞系转换成永久 细胞系的过度期称为转换期(crisis),其转换过程在动物细 胞培养中称为体外转化(in vitro transformation)。
用特点及组织成分不同适当选用 (4)EDTA:最适于消化传代细胞时,常与胰蛋白酶配合使用。
2、组织消化操作方法(tissue digestion method of operation)
第一讲 细胞培养的基本要求

① 天然培养基
天然培养基是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。组织培养技术建立早期,体外培养
细胞都是利用天然培养基。
但是由于天然培养基制作过程复杂、批间差异
大,因此逐渐为合成培养基所替代。目前广泛使
用的天然培养基是血清。
血清(serum)
血清种类:主要是牛血清,培养某些特殊细胞也用人血
培养基的配制
RPMI-1640/DMEM培养粉 碳酸氢钠 1袋 2.0 g
青、链霉素
加三蒸水 至 1000ml,4℃过夜
各100单位/毫升
过滤除菌。
调节pH值至7.2
加血清(终浓度 10%)
完全培养基的组成
体外培养的细胞直接生活在培养基中,因此培养
基应能满足细胞对营养成分、促生长因子、激素、 渗透压、pH等诸多方面的要求。
基础培养基(1640或DMEM) 血清
80%一95% 5%一20%
NaHCO3
P.
2.0 -3.7 g/L
各100单位/毫升
S.
HEPES
2.0 -5.98 g/L
血清抑制胰蛋白酶
培养基
细胞的生长需要一定的营养环境,用于维持细胞
生长的营养基质称为培养基,即指所有用于各种 目的的体外培养、保存细胞用的物质,就其本意 上讲为人工模拟体内生长的营养环境,使细胞在 此环境中有生长和繁殖的能力。它是提供细胞营 养和促进细胞生长增殖的物质基础。
无毒、无污染
体外生长的细胞对微生物及一些有害有毒物质没
液变绿应重新配制。
或干热(160度2小时)
◆ 冲洗 洗涤装置与手工烘干、包装、高压(15磅20分钟)
细胞生物学实验指导

实验一动物细胞的传代培养一、实验目的1.熟悉细胞培养过程中的无菌操作技术。
2.了解细胞传代培养的基本方法和主要操作步骤二、实验原理细胞培养(cell culture)是指从机体内取出某种组织或细胞,模拟机体内的生理条件使其在体外生存、生长和繁殖的过程。
细胞的体外培养在细胞生物学和医学研究领域有着极为广泛的用途,这一技术已成为研究细胞生理、细胞增殖、细胞遗传、细胞癌变和细胞工程等课题的一项不可缺少的手段。
细胞培养技术的突出优点在于能为研究者提供大量的生物性状相同的细胞作为研究对象,便于人们在体外利用各种不同的方法从不同的角度研究细胞生命活动的规律。
另外,利用细胞培养技术还可使人们较为方便地研究各种物理、化学和生物因素对细胞结构和功能的影响。
细胞培养可分为原代培养和传代培养2种情况。
所谓原代培养(primary culture)是指直接从机体取出组织或细胞后所进行的首次培养。
而传代培养(subculture)是指当原代培养的细胞增殖到一定密度后,将其从原培养容器中取出,以1:2或其他比例转移到另一个或几个容器中所进行的再培养。
传代培养可简称传代。
在体外培养过程中,要使细胞能正常地生长、繁殖,需经常对其进行传代。
传代的累积次数就是细胞的代数。
在从事细胞培养工作时常常会接触到细胞系(cell line)和细胞株(cell strain)这两个容易混淆的概念。
一般认为,细胞系指通过原代培养并经传代后所形成的细胞群体,由于细胞系来源于原代培养,而原代培养物中所含的细胞种类较多,故一个细胞系往往由多个生物学性状不同的细胞群体所组成,而细胞株是利用单细胞分离培养法或克隆形成法从原代培养物或细胞系中选择出的细胞群体,一个细胞株往往具有特殊的生物学性状或标记并可持续存在。
细胞培养是一种程序复杂、条件较多且要求严格的实验性工作。
由于细胞在体外的生长、繁殖会受到温度、营养物质、酸碱度、渗透压及微生物等多种因素的显着影响,故细胞培养工作的各个环节如培养器皿清洗消毒、营养液配制和除菌、pH值调整、温度调节等操作都有严格的要求和规定,特别要注意无菌操作,这是细胞体外培养成败的关键。
细胞培养技术及其应用

组织, 有机体的绝大多数细胞属于该种类型
因此,此类细胞在体外培养时粘附于一固相表面 才能生存和生长。
细胞分类
培养时:这些细胞被放到体外环境中以后,同样需要粘附于某 一固相表面才能生存和生长,因而 属于粘附型细胞。
粘附(锚定或锚着)依赖型(性)细胞:唯有粘附于固相表面才能 生存的细胞
细胞培养技术
原代培养:实质就是初次培养,亦即培养物一经接
种到培养器皿中就不再分割,任其生长繁殖而不更换培 养物的生长器皿。
原代培养的方法:
1. 植块培养法:如:眼眶肌肉组织、结缔组织、脂肪组 织、血管平滑肌、瘢痕疙瘩、增生性瘢痕等
2. 分散细胞培养法:机械解离法、 酶学解离法、螯合刘 解离法等
如:脉络微血管内皮细胞、胆管癌组织、脉络膜黑色素 瘤组织、淋巴母细胞瘤等。
需进行传代,主要目的是补充细胞生长生存所需要 的营养、清除代谢产物,以维持其生长生存的需要
细胞培养技术
细胞的纯化:
1. 机械刮除法 2. 酶消化法 3. 免疫磁珠分离法 4. 流式细胞术
用CD34抗原特异分离其阳性细胞 (脉络微血管内皮细胞)
5. 克隆法
细胞培养技术
转染后筛选稳定表达细胞
细胞冻存和复苏
体外培养
细胞培养技术 细胞分类 培养细胞的优缺点
体外培养技术的应用
基因转染技术
表达质粒载体和腺病毒载体 siRNA干扰
体外培养细胞在药理学领域的应用 干细胞研究与发展前景
体外培养
细胞培养的基本概念
体外培养:就是将活体结构成分 (诸如活组
织、活体细胞或者活体器官等)甚或活的个体 从体内或其寄生体内取出,放在类似于体内 生存环境的体外环境中,让其生长和发育的 方法。
医学实验中细胞培养的基本操作教程

医学实验中细胞培养的基本操作教程细胞培养是医学实验中常用的技术手段,可以通过培养细胞体外研究细胞结构、功能、代谢以及疾病的发病机制。
本文将介绍医学实验中细胞培养的基本操作教程,包括无菌操作、细胞传代和细胞培养基的制备。
一、无菌操作1. 器具准备:将工作区域和培养器具用70%乙醇喷雾消毒,将所需器具放入无菌工作台,待干燥后再进行后续操作。
2. 细胞培养基准备:将所需的细胞培养基放入无菌环境中,根据实验需求添加适量的血清、抗生素等。
3. 细胞取样:取出培养物中所需的细胞,使用吸管或移液器将细胞转移到无菌的培养基中。
4. 细胞传播:将细胞和培养基混合均匀后,转移到培养皿或培养瓶中,注意避免皿壁的污染。
5. 无菌操作结束:将使用过的培养器具进行无菌处理,清理工作区域并进行必要的消毒。
二、细胞传代1. 始代细胞收获:当细胞在培养器中达到一定密度后,使用细胞解离液将细胞从底物上解离下来。
2. 离心:将解离的细胞转移到离心管中,以适当的转速离心沉淀细胞。
3. 上清液去除:倒掉离心管中上清液,注意尽量不要干扰到细胞沉淀。
4. 细胞悬浮液制备:使用无菌PBS洗涤离心沉淀的细胞,再添加适量的细胞培养基将其悬浮均匀。
5. 细胞传代操作:将悬浮细胞转移到新的培养器具中,注意避免气泡的产生,并将培养基置于CO2孵化箱中培养。
三、细胞培养基的制备1. 培养基组成:根据实验需求,制备含有特定成分的培养基,如DMEM、RPMI 1640等。
2. 液体消毒:将容器进行高温高压灭菌,确保培养基的无菌。
3. 配方调整:按照实验需求向培养基中添加适量的血清、抗生素、谷氨酸等。
4. 混合均匀:使用无菌器具将添加好成分的培养基搅拌均匀,确保各成分充分溶解。
5. 培养基保存:将制备好的培养基用无菌器具装入培养瓶中,标明日期和成分,存放于4℃的冰箱中,避免阳光直射。
以上就是医学实验中细胞培养的基本操作教程,从无菌操作、细胞传代到培养基的制备,这些基本技术对于医学实验中的细胞研究至关重要。
细胞生物学中的细胞培养和细胞系建立

细胞生物学中的细胞培养和细胞系建立细胞生物学是研究生物体最基本单位——细胞的结构、功能和行为的学科。
在细胞研究中,细胞培养和细胞系建立是非常重要的实验手段和研究方法。
本文将介绍细胞培养和细胞系建立的基本概念、方法和应用。
一、细胞培养的概念和方法细胞培养是指将体内或体外的组织样本中的细胞分离出来,并在适当的培养条件下供细胞生长和繁殖的过程。
细胞培养可以分为原代细胞培养和细胞系培养两种。
原代细胞培养是从组织样本中分离出来的原代细胞进行的第一次培养。
其方法主要有酶消化法、机械分离法和贴壁法等。
酶消化法是利用特定的酶消化组织样本,使细胞间质松弛,从而使细胞易于分离。
机械分离法则是通过机械剪切或刮取组织样本的方法将细胞分离。
贴壁法是指将组织样本直接贴壁于培养皿上,然后待细胞从组织样本贴附到培养皿表面后再进行培养。
细胞系培养是通过原代细胞培养得到的细胞,经过多代传代的过程,建立起一种能够长期生长和繁殖的细胞系。
培养细胞系时需要选择适当的培养基和培养条件,并注意细胞的传代和鉴定,以确保细胞系的稳定性和纯度。
二、细胞系建立的应用细胞系建立在细胞生物学和生物医学研究中具有广泛的应用。
下面将以几个典型的应用领域为例进行介绍。
1. 药物筛选和毒性研究细胞系建立在药物筛选和毒性研究中扮演着重要的角色。
通过培养不同类型的细胞系,可以进行药物的有效性和安全性筛选。
此外,利用细胞系进行毒性研究,可以评估化合物的毒性和影响机制,为药物研发提供重要参考。
2. 疾病研究和治疗细胞系建立在疾病研究和治疗方面有许多应用。
例如,利用病人样本建立疾病相关的细胞系,可以研究疾病的发生机制、进展和治疗方法。
此外,在肿瘤研究中,细胞系建立为研究肿瘤的生长和转移提供了强有力的工具。
3. 细胞工程和组织工程细胞工程和组织工程是利用细胞和组织的生物学特性进行生物制造和修复的领域。
细胞系建立是细胞工程和组织工程研究的基础,通过培养特定的细胞系,可以生产人工组织和器官,用于治疗和修复疾病。
细胞培养基本概念和细胞培养的环境

细胞培养基本概念和细胞培养的环境一、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、可重复取材等优点,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征。
但细胞克隆的细胞系其这一特征可以不明显。
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,但仍有可能恢复;在40-41℃1小时,细胞会普遍受到损伤,仅小半数有可能恢复;41-42℃1小时,细胞受到严重损伤,大部分细胞死亡,个别细胞仍有恢复可能;当温度在43℃以上1小时,细胞全部死亡。
3、气体环境气体是人体细胞培养生存必需条件之一,所需气体主要有氧气和二氧化碳。
氧气参与三羧酸循环,产生供给细胞生长增殖的能量和合成细胞生长所需用的各种成分。
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一、从体内生存环境到体外生长条件
体外(in vitro)培养技术就其实质而言, 就是模拟体内(in vivo)的生理环境,在无 菌、适当的温度、湿度和一定营养条件下, 使活体的结构成分在体外环境中生存和生长, 并维持其结构和功能。
一、从体内生存环境到体外生长条件
(一)体内细胞生存的营养条件 (二)体内细胞生存的其它条件 (三)体外生长大环境 (四)培养用液 (五)细胞在体外生长的其它条件 (六)清洗和消毒
体外培养(in vitro culture)的概念
将活体结构成分取出,放在类似于体内 生存环境的体外环境中,让其生长和发育的 方法。
细胞培养(cell culture)
组织培养(tissue culture)
器官培养(organ culture)
体外培养技术的应用
• 在组织学与胚胎学领域的应用 • 在细胞生物学领域的应用 • 在肿瘤学方面的应用 • 在微生物学领域的应用 • 在免疫学方面的应用 • 在药理学领域的应用
骼肌细胞、红细胞可通过糖酵解而获得能量,但大多数细 胞缺氧不能生存。
酸碱度 酸度和碱度的度量采用pH表示, pH即氢离子浓度
的负对数值。 各种组织细胞的正常功能及一切生物化学反应,都是在适
当的和稳定的氢离子浓度下进行的。大多数有机体的细胞所耐 受的pH范围为6.0~8.0。人类血液的pH值一般维持在7.36~7.44。
(二)体内细胞生存的其它条件
1、温度(temperature) 2、氧和酸碱度
(oxygen and power of hydrogen) 3、体液渗透压
(osmotic pressure of humor) 4、细胞之间humor)
实验室设计应根据研究任务、目的和规模(小组、研 究室或更大),以及经费等条件而定。可有两种考虑,从空 间要求,最小不应小于50m2。如接近50m2上下,以一大一小 为好。
体液渗透压主要来自体液中不能自由透过细胞膜的颗粒。
血浆晶体渗透压: 由Na+、K+、 Cl-、 HCO 3 - 等构成; 血浆胶体渗透压:由血浆蛋白质等构成;
正常血浆渗透压范围为:280~310 mOsm/kg 主要由晶体渗透压组成。
等渗溶液(isosmotic solution):在正常血浆渗透压范围内的溶液; 高渗溶液(hyperosmotic solution):高于310 mOsm/kg的溶液; 低渗溶液(hyposmotic solution;):低于280 mOsm/kg的溶液。
低温(hypothermy)
大多数细胞在接近冰点的温度下仍能存活,当温 度达到冰点时细胞活动就要相对停止。
温度下降到冰点以下时,细胞外的水要发生 结冰,因而使细胞周围的溶液浓缩。结果,水分 从细胞扩散到周围的溶液中,使细胞中的溶质浓 度升高。
细胞中的溶质浓度升高对细胞是有害的。
低温(hypothermy)
直接接触型:特点是通过胞膜表面分子的结合直接联系; 直接联系型:通过相邻的缝隙连接,直接完成信息传递;
间接联系型:是细胞间通讯的最主要的途径。通过激素、
神经递质、局部化学介导因子等化学信号 的传播。
细胞增生的接触性抑制
细胞增生接触性抑制是指当细胞数量增多时, 细胞相互接触而导致细胞运动停止。或者细胞增殖 到一定密度后,细胞增殖停止。
(二)体内细胞生存的其它条件
1、温度(temperature) 2、氧和酸碱度
(oxygen and power of hydrogen) 3、体液渗透压
(osmotic pressure of humor) 4、细胞之间的相互联系
4、细胞之间的相互联系
细胞间相互联系的基础是胞间通讯。 胞间通讯有三种类型:
慢速冷冻:当细胞慢慢冷冻至-40℃时,细胞外 的冰晶会通过细胞的孔隙进入细胞内 引起冰晶。
快速冷冻:使细胞内外都形成小的冰晶,不仅使 细胞内的溶质浓度增高到有害的程度, 而且细胞器也会遭到细胞内冰晶的破坏。
所以:
在冷冻状态下,要减少细胞的损伤, 应逐渐降温,而不宜迅速降温。
(二)体内细胞生存的其它条件
体外培养的优点
• 简化细胞的生长环境 • 方便施加实验因素 • 容易观测实验结果 • 便于获得均一细胞群 • 能够进行大规模生物制品的生产
体外培养的基本原理与技术
一、从体内生存环境到体外生长条件 二、体外培养的基本方法和过程 三、体外培养物的生长生物学 四、细胞分离与纯化 五、细胞系(株)、细胞克隆 六、培养物的观察检测方法
(一)体内细胞生存的营养条件
1、水(water) 2、无机盐(inorganic salt) 3、葡萄糖(glucose) 4、维生素(vitamin) 5、氨基酸(amino acid)
(二)体内细胞生存的其它条件
1、温度(temperature) 2、氧和酸碱度
(oxygen and power of hydrogen) 3、体液渗透压
1、温度(temperature) 2、氧和酸碱度
(oxygen and power of hydrogen) 3、体液渗透压
(osmotic pressure of humor) 4、细胞之间的相互联系
2、氧和酸碱度(oxygen and power of hydrogen)
氧 是细胞生存必不可少的条件之一。尽管一些细胞如骨
(osmotic pressure of humor) 4、细胞之间的相互联系
温度对细胞生存的影响
高热(hyperthermy)对细胞生存的影响:
导致酶的变性而失活
破坏细胞膜的类脂质
高热
细胞核分裂异常
破坏纺锤体
细胞浆外层的钙释放
代谢停止 细胞膜渗透性变化 多极分裂出现 停止在中期 凝固酶使细胞凝固
这些现象就是细胞之间相互沟通信息的表现。
(三)体外生长大环境
1、体外培养实验室 2、体外培养实验室的设备和器具
1、体外培养实验室
由于组织培养是无菌操作,要求工作环境和条件必须 保证无微生物污染和不受其他有害因素的影响。
组织培养室的设计原则是防止微生物的污染和有害因 素的影响,要求工作环境清洁、空气清新,位置远离产生发 生烟尘、污物的工厂区;环境应是较干燥、无烟尘和空气清 新区。