动物细胞培养的应用
第二节细胞培养方法及应用实例
配比
分包
疫苗产品
①原始种子——基因重组病毒株 当两种有亲缘关系的不同病毒感染同一宿主细
胞时,它们的遗传物质发生交换,结果产生不同于
亲代的可遗传的子代,称为基因重组。
基因重组病毒有“活病毒基因重组”、“灭活
病毒基因重组”及“死活病毒基因重组”。重组病
毒株原始种子属于死活病毒间的重组。
世卫组织提供的6支甲 型H1N1流感原始毒株
⑷包埋法 包埋就是将细胞包裹在有限空间内,制成固定化细胞。包埋后的细胞
不会扩散到周围介质中去,而底物和产物却能自由扩散。 包埋法仅只是将细胞包埋起来,不与载体发生反应,故包埋法细胞的
活性损失较小。包埋法根据其包埋的形式不同,又可将其分为格子型和微 胶囊型两种。
二、植物细胞培养方法
常见的植物组织细胞培养有愈伤组织培养、原生质体培养、花粉培养
一、动物细胞培养方法
根据动物细胞的生长特点,常见的细胞培养方法有贴壁培养、悬浮培 养及固定化培养等三种方法。
1.贴壁培养
所谓贴壁培养是指细胞贴附在 一定的固相表面(如:培养皿、培 养瓶等)进行的培养。 ⑴生长特性
贴壁依赖型细胞在培养时要贴附于培养(瓶)器皿壁上,细胞一经贴 壁就迅速铺展,然后开始有丝分裂,并很快进入对数生长期。一般数天后 就铺满培养表面,并形成致密的细胞单层。
HGPRT 骨髓瘤细胞
使骨髓瘤细胞与免疫的淋巴细胞 二者合二为一,得到杂种的骨髓 瘤细胞。这种杂种细胞继承两种
融合
(HAT)培养基
亲代细胞的特性,既具有 B淋巴 细胞合成专一抗体的特性,又有
由于挡板的存在,可有效地减小反应器内液面上的 旋涡。
2.贴壁培养反应器——中空纤维反应器
常见的贴壁培养反应器如:中空纤维反 应器、玻璃珠床反应器、陶质矩形通道蜂窝 状反应器等类型。
组织培养技术在动物细胞培养中的应用
组织培养技术在动物细胞培养中的应用动物细胞培养作为生物技术和医疗领域中的一种重要手段,已经被广泛应用。
但是,动物细胞培养过程中,细胞需要营养物质、生长因子和适当的生长环境,同时还需要对细胞进行传代和扩增。
因此,在动物细胞培养中,组织培养技术的应用至关重要。
组织培养技术是指从动物或植物组织中分离单一细胞或细胞某种类型,通过体外培养,使其不断增殖,重建起细胞或组织。
组织培养技术最初是为了研究组织和发育而发展起来的。
随着时间的推移,组织培养技术已经广泛应用于生命科学中的各个方面。
在动物细胞培养中,组织培养技术的应用是多方面的。
首先,组织培养技术可用于单一细胞分离和纯化。
在动物细胞的培养中,不同类型的细胞相互混合,难以选择特定类型的细胞。
通过组织培养技术,可以从细胞混合物中分离出单一类型的细胞,用于后续的研究。
其次,组织培养技术可用于传代和扩增细胞。
通过组织培养技术,可以使一组细胞不断增殖,从而保证所需细胞数量的充足性。
而且,组织培养技术也可以用于细胞冻存,以备以后使用。
在组织培养技术的应用中,细胞培养基也是至关重要的。
细胞培养基是一种含有营养物质和生长因子的液体或半固体培养介质。
细胞培养基的配制是根据不同类型的细胞所需的营养物质和生长因子来确定的。
细胞培养基的分类主要包括有血清培养基和无血清培养基两种。
血清培养基中含有胎牛血清,可以提供细胞所需的营养物质和生长因子,但同时也有可能引入病毒和细菌等微生物,会对培养的细胞造成影响。
无血清培养基中不含血清,使用风险更小,但是其营养成分比较简单,价格昂贵。
除了细胞培养基的选择外,组织培养技术的应用还需要注意环境因素。
细胞培养需要一定的温度、湿度、气体浓度和无菌条件等。
例如,在体外培养过程中,细胞需要在38℃左右的温度下生长,并要求培养箱中湿度要保持在95%以上。
此外,由于细胞对例如二氧化碳、氧气等气体的要求不同,还需要根据不同细胞类型对培养箱中各种气体的浓度进行调节。
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。
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。
动物细胞培养技术的发展
动物细胞培养技术的发展随着现代科技的不断发展,动物细胞培养技术正在逐步成为生命科学领域的重要研究手段。
动物细胞培养技术可以使科研人员对生命体内的细胞和分子进行深入的研究,从而更好地理解细胞和生命活动的本质。
本文将简要介绍动物细胞培养技术的基本原理、发展历程以及应用前景。
一、动物细胞培养技术的基本原理动物细胞培养技术是一种将分离的动物细胞放入培养基中,使其在适宜的环境下进行生长和繁殖的技术。
通常情况下,细胞培养基中会添加生长因子、营养物质、激素等物质,以保证细胞的正常生长和分裂。
在培养期间,科研人员可以通过各种手段对细胞进行操控、观察和分析,以获得有关生命体内各种细胞和分子的重要信息。
二、动物细胞培养技术的发展历程动物细胞培养技术的发展始于上世纪50年代,当时科学家们开始研究动物细胞的生长和繁殖机制,并尝试将其在培养基中进行体外培养。
然而,由于当时技术水平的限制,细胞培养的成活率和繁殖能力都较低,甚至无法维持长时间的培养。
随着科技水平的不断提高,人们逐渐解决了细胞培养过程中遇到的各种问题,开发出了更加成熟的动物细胞培养技术体系。
现在,动物细胞培养已经成为了现代生命科学领域的重要手段之一。
三、动物细胞培养技术的应用前景动物细胞培养技术具有广泛的研究和应用前景。
例如,在医学领域中,科学家们可以通过动物细胞培养技术研究癌症、病毒感染等疾病的治疗机制,并筛选出合适的治疗药物。
在生物技术领域中,动物细胞培养技术也被广泛应用于细胞克隆、蛋白质表达等方面。
此外,动物细胞培养技术还可以用于呼吸、毒性等方面的研究,并被广泛应用于化妆品、医疗器械、食品等商品的安全性评价。
总之,动物细胞培养技术作为生命科学中的一项重要技术,在未来的发展中将会发挥越来越重要的作用。
科学家们将继续在动物细胞培养技术的基础上,不断探索生命体内细胞和分子的奥秘,以期为人类的健康福祉做出更加卓越的贡献。
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。
动物细胞培养及应用发展史
动物细胞培养及应用发展史动物细胞培养是指将动物组织或细胞从体内取出,通过提供适宜的培养条件(如温度、营养物质和氧气浓度等)使其在体外继续生长和繁殖的过程。
动物细胞培养的发展历史可以追溯到20世纪初,随着生物技术的发展,动物细胞培养的应用范围也日益扩大。
20世纪初,动物细胞培养主要用于基础研究,如细胞分裂、细胞形态学和细胞功能等研究。
在这个时期,细胞培养的主要障碍在于细胞的污染和细胞生长的不可控制性,限制了研究的进展。
到了20世纪50年代,细胞培养技术取得了重大突破。
1951年,斯特里克(George G. Striker)首次成功地培养了卵白细胞,为细胞培养技术的发展奠定了基础。
此后,赫尼格(Theodore Puck)等人发展了一种名为“Puck的液体”(Puck's Fluid)的细胞培养基,成为细胞培养研究的标准培养基。
此外,1962年,史威弗(Hayflick)与穆尔(Moore)使用小鼠胚胎细胞建立了第一个动物细胞系,被称为WI-38,为后来的细胞株的建立奠定了基础。
20世纪60年代,细胞培养技术开始应用于生物制药领域。
1961年,人类胚胎肾细胞株HEK293被成功建立,成为重要的生物制药细胞株。
此后,越来越多的细胞株被建立,并用于生产各种重要药物和疫苗,如乙型肝炎疫苗、白喉疫苗和重组蛋白等。
到了20世纪70年代,进一步发展了细胞培养技术。
1970年,人类组织因子(HLA)细胞系的建立使得人类组织移植的研究得以推进。
此外,渐渐出现了将细胞培养技术应用于基因工程的趋势。
1973年,科恩(Cohen)和博伊尔(Boyer)成功构建了第一个重组蛋白的表达系统,奠定了现代基因工程的基础。
从此以后,细胞培养技术与基因工程相结合,推动了生物制药的快速发展。
总而言之,动物细胞培养的发展历史经历了从基础研究到生物制药再到基因工程和生物技术领域的转变。
不断改进的细胞培养技术为了疾病治疗、药物研发和基础生物学研究等方面提供了有力的工具和方法,为人类社会的发展做出了重要贡献。
动植物细胞组织培养技术现状及应用实例
动植物细胞组织培养技术现状及应用实例动植物细胞组织培养技术是现代生物科学研究的重要工具,它可以应用在药物研发、农业生产、环境保护等领域。
本文将介绍动植物细胞组织培养技术的现状及应用实例。
一、植物细胞组织培养技术现状植物细胞组织培养技术是指将植物组织、细胞或器官移植到营养饲料中,通过调节培养条件和营养液组成,使其在无土、无阳光的条件下进行生长和繁殖的技术。
植物组织培养技术主要包括植物愈伤组织培养、植物无菌播种等。
目前,植物细胞组织培养技术的应用已经从传统的植物繁殖转移到了植物产生抗性、药用物质和基因转化等方面。
植物组织培养技术的主要应用之一是在植物育种中,例如通过合适的培养条件和营养液配方,可以促进植物遗传变异,产生新的变异体,为植物育种繁殖提供新的材料。
此外,植物组织培养技术还可以用于植物基因工程研究,如通过组织培养体系,将外源基因导入到植物体内,实现对植物性状的基因编辑和调控。
二、植物细胞组织培养技术应用实例1.丹参组织培养产生丹参酮丹参是一种常见的中药材,丹参酮是其中最重要的活性成分之一。
通过植物组织培养技术,可在无污染的条件下,得到大量优质的丹参组织,从中提取出丹参酮,具有较高的药效价值。
2.马铃薯组织培养繁殖马铃薯是世界上重要的蔬菜和淀粉作物之一。
植物组织培养技术可以通过组织切片、愈伤组织的诱导等手段,实现马铃薯的高效繁殖,为农业生产提供了更为丰富的资源。
3.玫瑰无菌苗繁殖玫瑰是世界上重要的观赏花卉之一,通过植物组织培养技术可以实现无菌苗繁殖,克服传统繁殖方式中的传播病害风险,提高玫瑰繁殖的效率和质量。
4.菜豆组织培养产生抗病性菜豆菜豆是我国重要的经济作物之一,由于受病害、虫害、籽粒质量等因素的影响很大,因此,使用植物组织培养技术进行抗性育种具有重要的经济意义。
菜豆组织培养技术可大大缩短育种周期,提高育种效率,是菜豆育种的重要手段之一。
三、动物细胞组织培养技术现状动物细胞组织培养技术是指将动物细胞移植到营养液中,以其自身的生殖能力、分化能力和功能表现进行生长和繁殖的技术。
动物细胞培养 基本技术和特殊应用指南
动物细胞培养基本技术和特殊应用指南Animal cell culture is a basic technique widely used in biological research and medical applications. 动物细胞培养是一种广泛应用于生物研究和医学应用中的基础技术。
It involves growing cells in a controlled environment outside of the body, allowing researchers to study cell behavior, test new drugs, and create strategies for disease treatment. 这涉及在体外受控环境中培养细胞,使研究人员能够研究细胞行为,测试新药物,并制定治疗疾病的策略。
One of the key components in animal cell culture is the culture medium, which provides essential nutrients and growth factors necessary for cell survival and proliferation. 动物细胞培养中的关键组成部分之一是培养基,它提供了细胞生存和增殖所必需的重要营养物质和生长因子。
The culture medium must be carefully formulated to mimic the conditions found in the body to ensure optimal cell growth and function. 培养基必须经过精心配制,以模拟体内的条件,以确保细胞的最佳生长和功能。
In addition to nutrients, the culture medium also contains buffering agents to maintain the pH level, antibiotics to prevent contamination, and other additives to support specific celltypes. 除了营养物质,培养基还含有缓冲剂以维持pH水平,抗生素以防止污染,以及其他添加剂以支持特定细胞类型。
动物细胞培养 基本技术和特殊应用指南
动物细胞培养就像细胞的VIP温泉——这是它们去的地方,以获得它
们生长和繁荣所需的一切爱和关注!和我们一样,细胞需要适当的环
境来生长,所以我们仔细地将它们与动物组织隔离起来,并在它们的培养介质中提供完美的营养和生长因素的鸡尾酒。
这就像为我们的小
蜂窝朋友创建豪华度假胜地!但不要忘记最重要的部分—所有的事
情都要保持干净和无菌,就像一个豪华的酒店。
我们必须精确地处
理一切,以确保细胞保持快乐和健康。
这有点像一个细胞低语者—
你必须了解他们的需要并满足他们,以确保他们保持顶级状态。
在动物细胞文化的世界里,这一切都是为了为我们的小客人创造一个完美的天堂,确保他们拥有所有他们需要的繁荣。
动物细胞培养不仅仅是基本的实验—它有各种酷的用途!它被用于
制造疫苗,抗体,以及治疗蛋白。
科学家也利用它来研究毒素,测试
新药,甚至培养替代药物的组织。
有一些特殊的技巧,比如使用无血
清培养或生长细胞在细小的珠子上,都是专家为这些特定的工作开发
出来的。
但是这些奇特的技巧和技巧需要很多的技巧和技巧
动物细胞培养是一种具有高度多功能性和影响力的技术,具有各种各
样的应用。
这需要对执行具体应用的基本方法和专门知识进行全面的
了解。
通过细胞培养技术的发展,动物细胞培养在研究,生物技术,
医学领域的潜力不断扩大,成为动物细胞检查和实施不可或缺的工具。
《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是指从动物体内取出细胞或者组织,模拟体内的生理环境,在无菌、适当温度和一定营养条件下,使之生存、生长、繁殖并维持其结构和功能的一种技术。
二、动物细胞培养的基本条件1、无菌环境细胞培养必须在无菌条件下进行,以防止微生物的污染。
这包括对培养器具的严格消毒、操作过程中的无菌操作技术以及使用无菌的培养基和试剂。
2、合适的培养基培养基提供了细胞生长所需的营养物质,包括氨基酸、维生素、无机盐、葡萄糖等。
此外,还可能添加血清、生长因子等促进细胞生长和增殖的成分。
3、适宜的温度和气体环境一般来说,动物细胞培养的温度在 37℃左右,同时需要一定的气体环境,如 95%的空气和 5%的二氧化碳,以维持培养基的酸碱度平衡。
4、合适的培养容器常见的培养容器有培养瓶、培养皿、多孔培养板等,其材质和表面特性会影响细胞的附着和生长。
三、动物细胞培养的基本流程1、取材从动物体内取出需要培养的细胞或组织,如从胚胎、器官或肿瘤组织等。
取材过程要尽量减少对细胞的损伤。
2、原代培养将取出的组织或细胞分散成单个细胞,接种到培养容器中进行初次培养。
这一阶段的细胞称为原代细胞。
3、传代培养当原代细胞生长到一定密度后,需要将其分成若干份,重新接种到新的培养容器中继续培养,这个过程称为传代培养。
4、细胞的冻存与复苏为了长期保存细胞,可以将细胞在低温下冻存。
当需要使用时,再进行复苏,使其恢复生长和增殖能力。
四、动物细胞培养技术的应用1、生物制品的生产例如,利用动物细胞培养技术生产疫苗、抗体、激素等生物制品。
疫苗的生产可以通过培养病毒感染的细胞,收获病毒制成疫苗;抗体的生产则是通过培养能产生特定抗体的细胞来实现。
2、基因工程和细胞工程在基因工程中,动物细胞可以作为受体细胞,用于导入和表达外源基因。
在细胞工程中,细胞培养技术是细胞融合、细胞克隆等技术的基础。
3、药物筛选和毒性测试培养的动物细胞可以用于筛选新的药物,评估药物的疗效和毒性。
动物细胞培养的应用实例
动物细胞培养的应用实例
1.生产疫苗:许多疫苗都是使用动物细胞培养技术生产的,这些疫苗包括麻疹、水痘、人乳头瘤病毒等。
2.药物开发:使用动物细胞培养技术进行药物筛选和开发。
通过对细胞生长和反应情况的研究,可以开发出更有效的药物。
3.细胞治疗:动物细胞培养技术可以用于生产人类细胞,用于治疗和预防一些疾病,例如癌症、心脏病、帕金森氏症等。
4.基因工程:动物细胞培养技术可以用于基因编辑和转导,例如CRISPR技术的发展就源于动物细胞的研究。
5.研究细胞生物学:动物细胞培养技术可以提供优秀的实验材料,用于研究细胞生物学和生物化学等领域的问题。
《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是指从动物体内取出细胞或者组织,模拟体内的生理环境,在无菌、适当温度和一定营养条件下,使之生存、生长并维持其结构和功能的技术。
二、动物细胞培养的基本条件1、无菌环境这是细胞培养的首要条件。
在培养过程中,要防止微生物的污染,操作需在无菌超净台中进行,并使用经过灭菌处理的培养基和培养器具。
2、营养物质细胞生长所需的营养物质包括氨基酸、维生素、碳水化合物、无机离子等。
培养基的种类繁多,常见的有天然培养基(如血清)和合成培养基。
3、合适的温度一般来说,哺乳动物细胞培养的适宜温度在 37℃左右,温度过高或过低都会影响细胞的生长和代谢。
4、气体环境细胞培养需要一定的气体环境,通常是 95%的空气和 5%的二氧化碳。
二氧化碳可以维持培养基的酸碱度。
5、渗透压细胞内外的渗透压要保持平衡,以保证细胞的正常形态和功能。
三、动物细胞培养的基本过程1、取材从动物体内取出相关的组织或细胞,如从胚胎、幼体或成体的器官组织中获取。
2、原代培养将取出的组织或细胞分散成单个细胞,接种在培养瓶中,让其贴壁生长,这一阶段称为原代培养。
3、传代培养当原代培养的细胞生长到一定密度时,需要将其分散成单个细胞,转移到新的培养瓶中继续培养,这个过程称为传代培养。
4、细胞株和细胞系的建立经过多次传代培养,具有稳定生长特性和特定生物学特性的细胞群,称为细胞株。
而细胞系则是指能够无限传代的细胞群。
四、动物细胞培养技术的应用1、生物制品的生产例如疫苗、抗体等。
通过培养特定的动物细胞,可以大量生产这些生物制品,用于疾病的预防和治疗。
2、基因工程药物的开发利用基因工程技术将目的基因导入动物细胞中,使其表达出所需的药物蛋白,如胰岛素、生长激素等。
3、细胞治疗包括免疫细胞治疗和干细胞治疗。
免疫细胞如 T 细胞、NK 细胞等经过培养和改造后,可以用于肿瘤等疾病的治疗。
干细胞具有自我更新和分化的能力,通过培养和诱导分化,可以用于组织修复和再生。
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绒膜促性腺激素、促红细胞生成素、促滤泡激素、生长激素、 促间质细胞激素、促黄体激素等
.
表2 微生物和动物细胞培养方法的比较
PH控制 搅拌速度 溶氧控制 培养基灭菌方法 培养时间 对水纯度的要求
抗体最早是由德国微生物学家贝林发现的,它们存在于人和脊椎动物的血清之 中,是这些生物体内免疫系统的重要组成成分。由于抗体分子具有极其精确的结合 特异性,可以识别各种不同的抗原,还可以激活细胞的其他防卫系统以消灭抗原, 因此抗体在基础研究和临床诊断中获得了广泛的重视和应用。随着杂交瘤技术、蛋 白质工程和转基因技术等技术的发展,抗体已逐步在疾病治疗等应用领域显示出越 来越广阔的应用前景。
.
抗体
由B细胞产生的免疫球蛋白,它能识别抗原的某一特定位点。抗体分 子由两个完全相同的重链分子以及两个完全相同的轻链分子组成。存在 于人或哺乳动物的血清之中。
抗原
有毒物质或病原物侵入,即抗原
指诱导产生抗体的物质。
侵入
抗体1 抗体2
如前所述,抗体分子是免疫系统反应的一个重要组分,因为抗体分子可以识 别各种不同的外来抗原,同时可激活宿主的防卫系统。
微生物细胞
添加酸、碱 速度快、范围广 改变搅拌速度、通气量、进气氧浓度
高温蒸煮 几小时—几天
较低
动物细胞
CO2-HCO3缓冲液 较慢
改变进入气体的氧浓度 过滤
几天—3、4周 很高
与微生物细胞培养类似,动物细胞的体外培养有两种类型:一类是非贴
壁依赖性细胞,这类细胞可以采用与微生物培养类似的方法进行悬浮培养;另一类 是贴壁依赖性细胞,它们需要附着于带适量电荷的固体或半固体表面上生长。
对于一个免疫刺激(有毒物质或病原物侵入,即抗原),每一个淋巴细胞都
会合成并分泌一种单个的抗体,这些抗体可以高度特异地识别免疫抗原的特定区域,
也就是抗原决定簇。由于一个抗原通常都有几个不同的抗原决定簇,因此每个免疫
淋巴细胞都可能产生一种针对某一个抗原决定簇的抗体,这些由同一抗原而产生的
不同的抗体统称为多克隆抗体。
.
11-15
图1
2
大 规3 模 动 物 细 胞4 培 养 工5 艺 流 程 图6
8 7
9
10 细胞培养反应器
诱生剂 细胞
细胞
浓缩纯化
提取 纯化
产品(肿瘤抗原)
提取 纯化
.
产品(干扰素)
产品(单克隆抗体)
内容(一)
单克隆抗体
哺乳动物细胞中有一套复杂的防御系统保护自己不受有毒物质和病原物的侵
害,其中一部分防御反应就是淋巴细胞经诱导产生特异的蛋白,这些蛋白可以在其 他免疫系统蛋白的帮助下与外来物质结合,并抵消其生物学功能。这些特异的蛋白, 就是抗体;相对于抗体,诱发产生抗体的外来物质即称为抗原。
.
细胞系
Fuc
Gal
唾液酸
BHK
α1,6 α1,3
Fuc
++
0
α1,3 Gal +
SO4-
α2,
GalNAc
3
0
++
α2, 糖 基 等
分
6
化
GluNAc
0-
0
CHO
++
-
0
0
++ 0 +
0
鼠杂交瘤 ++
0
++
0
++ 0 +++ 0
C127
++
0
J558L
++
0
人淋巴细胞 ++
0
++
++
++
-
0
0
++ + +++ 0
.
5、动物细胞大规模培养工艺
大规模动物细胞培养的工艺流程如图11-15所示。工艺过程中,先将组织切成 碎片,然后用溶解蛋白质的酶处理而得到单个细胞,再用离心法收集细胞。将细 胞植入营养培养基,使细胞在培养基中增殖到覆盖瓶壁表面,用酶把细胞从瓶壁 上消化下来,再接种到若干培养瓶中进行扩大培养,将培养所得的细胞“种子” 冷藏于液氮中,从液氮中取出一部分细胞“种子”进行解冻、复活培养,进行扩 大培养以获得足够的细胞量,将细胞接种于大规模生物反应器中进行大规模培养, 按照产物的不同形式进行产物分离纯化。对于积累在细胞内的产物,可通过收集 细胞后进行破胞,再经过分离纯化获得产物;对于由细胞分泌到培养液中产物, 可以通过浓缩、纯化培养液来获得产品;而对于那些必须加入诱导剂进行培养或 病毒感染培养才能得到的产物的细胞,可加入上述诱导剂诱导或病毒感染后,收 集细胞,再经分离纯化得到产物。
有多种衍生突变株应用于药物的生产,培养时需要添加脯 氨酸。二氢叶酸还原酶缺陷株表达的药物有tPA、EPO、 HBsAg疫苗、G-CSF、凝血因子Ⅷ、DNA酶Ⅰ,已上市。
使用氨甲酰喋呤,增加外源基因的拷贝数,提高蛋白质表
动物细胞培养的应用
.
表1 动物细胞培养的产物
疫苗 人 动物
单克隆抗体 免疫调节剂 酶 激素
小儿麻痹症疫苗、狂犬疫苗、风疹疫苗、脑炎疫苗、疱疹疫 苗等
牛病毒性腹泻疫苗、牛痢疾疫苗、犬传染性肝炎疫苗、鸡痘 病疫苗、猪霍乱疫苗、牛疫狂犬疫苗、草鱼出血热疫苗
IgG、IgM、IgA等
β-细胞生长因子、干扰素、白细胞活化因子、血清胸腺因子、 白细胞介素、胸腺素、巨噬细胞毒力因子等
.
于是,人们认识到要把抗体应用于临床诊断或是治疗,必须要制备单一类型的 只对某一特定抗原决定簇的抗体分子,也就是单克隆抗体。
多克隆抗体
在一个血清样品中包含了对同一抗原分子上不同抗原决定簇的多种抗体。
单克隆抗体
由杂交瘤细胞系产生的针对某一特定抗原决定簇的单一类型的抗体。
.
补充
• 要根据糖基化的结构,选择适宜的细胞系 糖代谢特点,氨基酸代谢特点,选择适宜 的细胞系。
+ + +0
++
人垂体
++
0
0
+++ + + 0
++
Namalwa ++
0
0
0
人鼠杂交瘤 ++
0
0
.0
++ + -
-
+
+ ++ 0
内容(二)
动物细胞制药的表达系统与特征
昆虫系统、哺乳动物细胞系统,最成功、重要表达活 性外源蛋白的有效系统,应用于药物蛋白质的表达。 一、哺乳动物细胞表达系统与特征 1. 动物细胞的特征 细胞膜、 细胞质和细胞核,没有细胞壁。亚细胞器,功能独特。
.
2.哺乳动物细胞株系
CHO细胞:中国仓鼠卵巢中分离的上皮样细胞系,贴壁 型生长,是目前使用最为普遍和成熟的表达糖基化蛋白药 物的宿主细胞。核型为亚二倍体,分泌表达外源蛋白,而 内源蛋白分泌很少。贴壁型生长细胞,但可进行悬浮培养, 对剪切力和渗透压有较高的忍受能力。蛋白质翻译后的修 饰准确,表达产物的结构、性质和生物活性接近天然。