第三章 微生物细胞培养技术汇总
细胞培养技术详细学习资料
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上皮型细胞
• 来源：起源于内、外胚层 的细胞，如：皮肤及其衍 生物、消化道、乳腺、肺 泡、上皮性肿瘤等。
• 形态：类似体内的上皮细 胞，呈扁平、不规则、多 角形，中有圆形核。
• 生长特点：细胞紧密相连 成单层膜
相靠—紧密相连—成薄层—铺石状
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对细胞培养技术的评价
优点：
1、活细胞： 能长时间、直接观察、研究活细胞的形态、结构、生命活动；
2、可控制： 选择对象：均一性、重复性（类型、性质、阶段） ； 调节条件：各种因素（物理、化学、生物等因素）； 利用方法：研究技术、记录方法；
3、应用广： 领域多：医学研究、生物技术、基因工程等 对象广：各种动物（低等动物--高等动物--人类） 一种动物（不同年龄、不同组织） 正常或异常（肿瘤）
缺点： 观察不方便
很多细胞不能悬浮生长(尤以正常细胞)
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培养细胞的生长特点
粘附并伸展 是大多数体外培养细胞的基本生长特点。细胞
在接种后很快便可见到细胞伸出伪足附着，与支 持物形成一些接触点，接着细胞逐渐呈扁平或放 射状伸展，逐渐形成上皮型或成纤维型或其他类 型生长。 密度依赖性
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悬浮型细胞
概念：培养时不贴附于底物而呈悬浮状态生长 或以机械方法使保持悬浮状态下生长。
来源：取自血液、脾或骨髓，尤以血中白细胞 肿瘤细胞为主。
特点：在悬浮中生长良好，细胞圆形，呈单个 或小细胞团。
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优点： 生存空间大，提供数量大 传代方便(不需消化) 易于收获 可获得稳定状态
细胞培养实验技术大全
细胞培养实验技术大全第一章细胞培养的基本原理与技术现代生物技术一般认为包括基因工程技术、细胞工程技术、酶工程技术和发酵工程技术，而这些技术的发展几乎都与细胞培养有密切关系，特别是在医药领域的发展，细胞培养更具有特殊的作用和价值。
比如基因工程药物或疫苗在研究生产过程中很多是通过细胞培养来实现的。
基因工程乙肝疫苗很多是以CHO细胞作为载体；细胞工程中更是离不细胞培养，杂交瘤单克隆抗体，完全是通过细胞培养来实现的，既使是现在飞速发展的基因工程抗体也离不开细胞培养。
正在倍受重视的基因治疗、体细胞治疗也要经过细胞培养过程才能实现，发酵工程和酶工程有的也与细胞培养密切相关。
总之，细胞培养在整个生物技术产业的发展中起到了很关键的核心作用。
第一节体外培养的概念一、基本概念体外培养（in vitro culture），就是将活体结构成分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。
组织培养：是指从生物体内取出活的组织（多指组织块）在体外进行培养的方法。
细胞培养：是指将活细胞（尤其是分散的细胞）在体外进行培养的方法。
器官培养：是指从生物体内取出的器官（一般是胚胎器官）、器官的一部分或器官原基在体外进行培养的方法。
二、体内、外细胞的差异和分化1、差异：细胞离体后，失去了神经体液的调节和细胞间的相互影响，生活在缺乏动态平衡相对稳定环境中，日久天长，易发生如下变化：分化现象减弱；形态功能趋于单一化或生存一定时间后衰退死亡；或发生转化获得不死性，变成可无限生长的连续细胞系或恶性细胞系。
因此，培养中的细胞可视为一种在特定的条件下的细胞群体，它们既保持着与体内细胞相同的基本结构和功能，也有一些不同于体内细胞的性状。
实际上从细胞一旦被置于体外培养后，这种差异就开始发生了。
2、分化：体外培养的细胞分化能力并未完全丧失，只是环境的改变，细胞分化的表现和在体内不同。
细胞是否表现分化,关键在于是否存在使细胞分化的条件，如Friend细胞（小鼠红白血病细胞）在一定的因素作用下可以合成血红蛋白，血管内皮细胞在类似基膜物质底物上培养时能长成血管状结构，杂交瘤细胞能产生特异的单克隆抗体，这些均属于细胞分化行为。
细胞培养方法总结
细胞培养方法总结细胞培养是生物学研究中重要的实验技术之一，通过在体外人工创造和维持细胞生长环境，使细胞能够持续繁殖、生长和分化。
本文将对常用的细胞培养方法进行总结，并介绍其步骤和注意事项。
一、细胞培养基的配制细胞培养基是细胞生长所必需的营养物质和生长调节因子的混合物，根据细胞类型和实验需求的不同，培养基种类繁多。
在配制培养基时，应按照标准操作流程，确保成分准确无误并避免细菌和真菌的污染。
二、细胞的分离和传代1. 细胞的分离：将细胞从原来的培养皿中取出，并用消化酶、细胞分离酶等方法进行细胞的离散处理，以获得单细胞悬浮液或小团的细胞群。
2. 细胞的培养：将悬浮的细胞或细胞小团转移至新的培养皿中，添加适量的培养基，并静置于恒温培养箱中，创造适宜的生长环境，促进细胞的生长。
3. 细胞的传代：当原始细胞群生长至饱和状态时，需进行细胞的传代，即将部分细胞转移到新的培养皿中，以保持细胞的活力和增长。
传代过程中，注意维持传代比例和规律的同时，避免细胞超密植或过稀。
三、细胞冻存和解冻细胞冻存是将培养好的细胞保存在低温下，以延缓其代谢过程，以备后续使用。
具体步骤包括：1. 预处理：加入冻存保护剂，如二甲基亚砜(DMSO)或甘油，以降低冻存过程对细胞的伤害。
2. 储存管制备：将细胞转移到冻存管中，并标记相关信息，如细胞类型、培养时间等，以方便后续的识别。
3. 冷冻：将装有细胞的冻存管放置在低温环境中，逐渐降温至最终低温储存条件下，一般为液氮温度（-196°C）。
4. 解冻：将冻存管取出，快速置于37°C预热的培养基中解冻，然后将细胞转移至培养皿中，尽快恢复细胞活性。
四、细胞凋亡检测细胞凋亡是指细胞主动发生的自我死亡过程。
为了研究细胞凋亡的发生机制，需对细胞进行凋亡检测。
以下是常用的细胞凋亡检测方法之一：1. Annexin V/PI双染法：利用Annexin V亲和素与磷脂酰丝氨酸的结合，通过荧光检测乙酰胆碱酯酶的失活，以区分早期和晚期凋亡。
细胞培养技术
辐射灭菌：
利用电磁辐射产生的电磁波杀死大多数物质上的微生物的一种 有效方法。
用于灭菌的电磁波有：
① 微波：可以通过热产生杀死微生物的作用。 ② 紫外线：破坏微生物细胞中的DNA或RNA，抑制DNA的复制
原代培养一般有一段潜伏期(数小时到数十天不等)， 在潜伏期细胞一般不分裂，但可贴壁和游走。 过了潜伏期后细胞进入旺盛的分裂生长期。
细胞长满瓶底后要进行传代培养，将一瓶中的细胞消化 悬浮后分至2-3瓶继续培养。每传代一次称为“一代”。
二倍体细胞一般只能传几十代，而转化细胞系或细胞株 则可无限地传代下去。转化细胞可能具有恶性性质，也 可能仅有不死性(Immortality)而无恶性。
实验室的金属器械(镊、剪、接种环等)、玻璃试管口和瓶口等的灭菌；
③ 干烤：在干烤箱(hot air sterilizer)内进行，加热至160℃～170℃维持2小时，可杀灭包 括芽胞在内的所有微生物。适用于耐高温的玻璃器皿、瓷器、 玻质注射器等；
④ 红外线(infrared)：是波长为770nm～1000μm的电磁波，以1μm～10μm波长的热效应 最强。红外线的热效应只能在照射到的表面产生，不能使物体 均匀加热，常用于碗、筷等食具的灭菌；
进行培养时，动作要准确敏捷，但又不必 太快，以防空气流动，增加污染机会。
不能用手触及已消毒器皿(如EP管,镊子, 剪刀)，可用无菌镊子夹取。
如已接触，要用火焰烧灼消毒或取备品更换。
细胞培养的基本过程
（一）取材：
在无菌环境下从机体取出某种组织细胞(视实验目的而 定)，经过一定的处理(如消化分散细胞、分离等)后置于 培养器皿中，这一过程称为取材。 如是细胞株的扩大培养则无取材这一过程。 机体取出的组织细胞的首次培养称为原代培养。
细胞培养技术3篇
细胞培养技术第一篇：细胞培养技术的基本概念细胞培养技术是指在体外人工培养生物细胞的一种技术，该技术主要应用于生命科学、医学研究、生物制药等领域。
细胞培养技术的基本概念主要包括：细胞培养的类型、培养基、细胞的消耗物质、细胞培养的设备和细胞培养的步骤等，下面就逐一进行介绍。
一、细胞培养的类型细胞培养主要分为原代细胞培养和继代细胞培养两种类型。
1.原代细胞培养原代细胞培养是指直接从体组织中分离出来的生物细胞进行培养。
该类型的细胞培养在实验室中很少用到，因为从体组织中分离细胞的方法很繁琐，而且这种方法得到的细胞数量和品质不能保证。
2.继代细胞培养继代细胞培养是指从已经培养的细胞中分离出来的细胞进行培养。
这种类型的细胞培养方法非常常见，因为可以在实验室中轻松实现。
二、培养基培养基是指用来提供细胞分裂和生长所需营养物质的一种物质。
培养基通常由肝素、胰岛素和细胞因子等多种不同的化合物构成，以满足不同类型的细胞对营养物质的需求。
三、细胞的消耗物质细胞培养期间需要提供物种很多，其中主要包括以下几种：1.抗生素：用来防止在培养细胞中出现感染。
2.气体：氧气和二氧化碳是保证细胞正常生长的重要物质。
3.酸碱指示剂：用来检测培养基的酸碱度，以保证细胞处于适宜的pH值下。
四、细胞培养设备1.培养箱：用于控制培养环境中的温度、湿度和氧气等因素。
2.显微镜：用来观察细胞的形态和生长情况。
若无显微镜，还需要检测仪器，用来检测培养细胞的生长情况。
3.细胞培养板：用来培养细胞和收集细胞。
五、细胞培养的步骤细胞培养的步骤一般可以分为以下几个：1.细胞分离：从样品中分离出单个的细胞。
2.细胞传代：选取健康的细胞将其转移至新的培养基中，继续增殖，以获得更多的细胞。
3.细胞计数：测量细胞数量以确定下一步操作所需的细胞量。
4.细胞培养：将细胞加入新的培养基中，进行培养。
根据细胞培养的不同类型，上述步骤会稍有不同。
总之，细胞培养技术对于生命科学、医学研究、生物制药等领域都具有重要的应用价值，它通过人工培养细胞，为科学家们提供了一种研究生物学的新途径。
《细胞培养技术》课件
细胞培养技术是一项重要的生物学技术，通过将细胞生长在适宜的培养基中， 实现细胞的体外培养和繁殖，为研究细胞和开发生物制品提供了重要手段。
什么是细胞培养技术
1 定义
2 历史
细胞培养技术指的是将细胞从生物体中取出， 在适宜的培养基中进行体外培养的技术。
细胞培养技术起源于20世纪初，随着科学技 术的进步，逐渐成为生物学和医学领域的重 要工具。
常用的细胞培养方法
传统细胞培养方法
通过将细胞放置在培养皿中，利用培养基中的营 养物质供养细胞并促进其生长和繁殖。
三维细胞培养技术
通过构建具有三维结构的培养环境，模拟生物体 内的细胞生长环境，促进细胞在体外的功能表达。
动物细胞培养技术
主要应用于医学研究和生物制药领域，常用于人 类或动物细胞的培养和研究。
环保领域
细胞培养技术有助于环境修复和污染物降解，如 污水处理等。
细胞培养技术的挑战和发展趋势
1 挑战
细胞培养技术面临着细胞变异、细胞老化、 污染等问题，需要不断解决和改进。
2 发展趋势
随着科技的不断发展，细胞培养技术将越来 越趋向自动化、高通量和个性化。
结语
1 总结
细胞培养技术是一项重要的生物学技术，推 动了许多领域的发展和进步。
2 展望
未来，细胞培养技术将继续发展，为人类的 健康和社会发展做出更大贡献。
细胞培养基础知识
1 细胞的分类
2 培养基的种类
3 细胞培养条件
细胞可以根据形态、功能、 组织来源等进行分类，不 同类型的细胞需要不同的 培养条件。
培养基可以根据成分和用 途进行分类，常见的有无 血清培养基、无动物成分 培养基等。
细胞的培养需要一定的温 度、湿度、二氧化碳浓度 等环境条件，以及适当的 营养物质供给。
第三章细胞培养的基本方法学习资料
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• E. 细胞交叉污染及检测 操作不当、共同培养导致不同种类之间
发生混乱，细胞生长特征、形态发生变化。 有效防止细胞的交叉污染： 1）在进行多种细胞培养时器具要严格区分； 2）器具不要触及培养瓶口以免把细胞带到培养
瓶中； 3）保存细胞，污染后可以复苏。
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三.污染的预防
• 防止污染，预防是关键。 • 1）、培养操作前的准备
此防污染是决定培养成功的首要条件。即便
使用设备完善的实验室，若实验者粗心大意，
技术操作不规范,也会导致污染。一切操作
需要保证无菌和有条不紊。组织培养中最重
要的，也是最基本的要求就是各项操作均应
从无毒害、无污染的培养环境来考虑。培养
基、器皿材料、接种工具、操作环境、培养
室和超净工作台等各个环节都应注意。
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三、洗手和着装
原则上和外科手术相同。平时仅做观察不 做培养操作时，可穿着细胞培养室内紫外线照 射30min的清洁工作服。在利用超净台工作时， 因整个前臂要伸入箱内，应着长袖的清洁工作 服，并于开始操作前要用75％酒精消毒手。如 果实验过程中手触及可能污染的物品和出入培 养室都要重新用消毒液洗手。进入培养室需彻 底洗手还要戴口罩、着消毒衣帽。
酸性染料
中性红，甲基兰
刚果红，台盼蓝
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53Biblioteka 2、染料排除检测法学习资料
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第四节 细胞培养的污染与检测
• 污染是组织培养的大敌，避免污染的 发生。
• 污染一般包括微生物污染（细菌、真 菌、支原体和病毒）、化学物（影响 细胞生存的非细胞所需的化学成分）、 细胞（非同种的其他细胞）。
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细胞培养基本技术PPT课件
目录
• 细胞培养技术简介 • 细胞培养的基本条件 • 细胞培养的常用技术 • 细胞培养的实验操作 • 细胞培养的注意事项与安全防护
01 细胞培养技术简介
细胞培养技术的定义
细胞培养技术是指将活体组织或细胞 从生物体中分离出来，在模拟体内环 境的条件下，进行培养、繁殖和维持 生命活动的一种技术。
有特定功能的细胞。
细胞克隆技术的优点是能够筛 选出具有特定功能的细胞，缺 点是需要花费大量时间和精力
进行筛选。
细胞融合技术
细胞融合技术是通过将两个或多个细 胞融合成一个新的细胞，用于生产单 克隆抗体、制备杂交瘤细胞等。
细胞融合技术的优点是能够制备出具 有两个或多个细胞特性的杂交瘤细胞， 缺点是需要筛选出具有所需特性的杂 交瘤细胞。
染条件。
04 细胞培养的实验操作
细胞接种与扩大培养
细胞接种
将少量细胞悬液加入培养容器中，轻 轻旋转使细胞均匀分布。
扩大培养
将已生长的细胞从原培养容器中取出 ，按比例加入新鲜培养基，继续培养 。
细胞的观察与检测
细胞形态观察
定期观察细胞形态变化，如生长状态、分裂速度等。
细胞数量与密度检测
使用细胞计数板或流式细胞仪测定细胞数量和密度。
传代细胞培养需要定期进行细胞 分裂和繁殖，以维持细胞的生长
和生产能力。
传代细胞培养的优点是能够大量 生产具有相同特性的细胞，缺点 是细胞的生长和生产能力会随着
传代次数的增加而降低。
细胞克隆技术
细胞克隆技术是通过将单个细 胞培养成一个个独立的群体， 用于筛选具有特定功能的细胞。
细胞克隆技术需要使用适当 的筛选方法来识别和分离具
细胞识别与鉴定
细胞培养基本技术
液，加入23 ml的D- Hanks液，轻轻振荡漂洗细胞，以除去悬浮在细胞 表面的碎片思考：还有什么作用
加入适量0 1-025％胰蛋白酶消化液，室温消化，倒置显微镜下观察，
待细胞单层收缩突起出现空隙时，倒去酶液
用Hanks液洗涤1次，加入适量培养液，反复吹打细胞，使其成细胞悬
果。
•高浓度血清可影响光吸收值;在加入异丙醇溶液或 DMSO前尽量吸净培养液; •吸去培养液时动作要慢,以免吸去形成的结晶。
1 5 细胞冻存和复苏
• Spallanzani 1776最早发表了冷处理对“细胞”生命活动影响的报道; • 1900年前后;科学家基本上肯定了生物成分(如精子)能够在零下温度贮
1/22/3，然后用吸管直接吹打形成细胞悬液再传代。
2 半悬浮生长细胞传代（HeLa细胞） • 此类细胞部分呈现贴壁生长现象，但贴壁不牢，可用直接吹打法使
细胞从瓶壁脱落下来，进行传代。
3 贴壁生长细胞传代
• 采用酶消化法传代。常用消化液是025％胰蛋白酶液。
消化法传代培养步骤
贴壁生长细胞传代方法
• 存活测试为利用染料会渗入死细胞中而呈色，而活细胞
因细胞膜完整，染料无法渗入而不会呈色。
细胞计数
• 具体操作：
1 将计数板及盖片用75%酒精擦拭干净;并将盖片盖在计数板; 2吸取少许混合均匀的细胞悬液，滴加在盖片边缘，使悬液充满
盖片和计数板之间，静置3 min，注意盖片下不要有气泡，也 不能让悬液流入旁边槽中。 3 计算板四大格细胞总数，压线细胞只计左侧和上方的。
• 台盼蓝染细胞时，时间不宜过长约2 min。
活体染色与细胞计数
①将1滴细胞悬液贴壁细胞可经0 25％胰蛋白酶溶液 消化后;吹打制成细胞悬液与2滴台盼蓝液混合后 ，滴入细胞计数板;
微生物的培养与应用知识点总结
微生物的培养与应用是微生物学的重要内容，涉及到微生物的生长、繁殖、控制以及在各个领域的应用。
以下是一些微生物培养与应用的知识点总结：
1. 培养基：微生物培养的基础是培养基，它提供了微生物生长所需的营养物质和环境条件。
培养基可以分为固体培养基（琼脂糖培养基）和液体培养基（肉汤培养基）。
2. 培养技术：常用的微生物培养技术包括平板法、液体培养法、摇瓶培养法等。
平板法适用于菌落计数和纯培养，液体培养法适用于大规模培养和代谢产物的提取，摇瓶培养法适用于微生物生长动力学研究。
3. 培养条件：微生物的生长需要适宜的温度、pH值、氧气和营养物质等条件。
不同微生物具有不同的生长条件要求，例如，人体共生菌一般在37摄氏度下生长，而一些嗜热微生物则需要较高的温度。
4. 培养纯化：为了获得纯种微生物，常常需要进行培养纯化。
常用的方法包括单菌分离、传代培养和鉴定技术等。
传代培养是通过连续传代使微生物形成纯种，鉴定技术可以通过形态学、生理生化特性和分子生物学方法确定微生物的种属。
5. 微生物应用：微生物在各个领域具有广泛的应用，包括食品工业、制药工业、环境保护、农业等。
例如，乳酸菌可以用于酸奶和乳酸发酵食品的生产，放线菌可以产生抗生素，生物修复可以利用微生物降解污染物。
6. 发酵技术：发酵是微生物应用的重要手段之一，通过微生物的代谢活动产生有用的产物。
发酵技术在酿酒、酱油、乳制品和抗生素等行业得到广泛应用。
这些是微生物培养与应用的一些基础知识点，还有很多深入的内容和应用领域可以继续学习和探索。
微生物的基本培养技术-高中生物人教版选择性必修3
四、实践：酵母菌的纯培养
1、制备培养基
防止培养基水分过快挥发， 防止皿盖上的水珠落入培 养基造成污染
（3）倒平板 ——待培养基冷却至50℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板。
四、实践：酵母菌的纯培养
2、接种和分离酵母菌 通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀
释分散到培养基表面。经过数次划线后培养可以分离得到单菌落。 原理：微生物群 连续划线 单个细胞 生长繁殖 单个菌落 分散或稀释
③功能：鉴定菌种的重要依据
④获得单菌落的方法： 平板划线法、稀释涂布平板法 毛霉
四、实践：酵母菌的纯培养
1、制备培养基
（1）配制培养基 称取去皮马铃薯200g，切成小块，加水1000ml，加热煮沸至马铃薯 软烂，用纱布过滤。向滤液中加入20g葡萄糖、15-20g琼脂，用蒸馏 水定容至1000ml.
一、培养基的配制
一、培养基的配制
1.培养基的概念：
人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其 生长繁殖的营养基质——培养基，用以培养、分离、鉴 定、保存微生物或积累其代谢物。
一、培养基的配制
2.培养基的种类
①按照物理性质分：
固体培养基
有无 凝固剂（如琼脂）
液体培养基
分离、计数、鉴定
工业生产、扩大培养
典题应用
1.关于微生物的营养，下列说法正确的是 A.同一种物质不可能既作碳源又作氮源 B.凡是碳源都能提供能量 C.除水以外的无机物仅提供无机盐
√D.无机氮源也可能提供能量
典题应用
2.下列有关培养基的叙述，错误的是
√A.微生物的培养都需要提供水、碳源、氮源、无机盐，缺一不可
B.微生物在固体培养基上生长时，可以形成肉眼可见的单个菌落 C.在培养细菌时，需要将培养基调至中性或弱碱性 D.培养基既能培养细菌，也能培养真菌
细胞培养技术复习资料(全)
名词解释：细胞组织培养：细胞（组织）培养是指从生物体内取出细胞（组织），模拟体内生理环境，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方法。
二倍体细胞株：具有二倍体染色体数的细胞株。
细胞组织培养选材：根据实验目的、观察指标确定所选组织器官。
培养选材一般来自胚胎组织的培养物；比成体组织更易生存和生长。
这主要是因为胚胎组织有更多的胚胎组织干细胞，它们具有更高的自我更新和多能分化能力。
原代培养：一般指从组织中分离在体外生长至传代之前的细胞培养。
这种培养通常是异质性，生长缓慢，但比较能代表原组织的类型并表达原组织特性。
缺点是在培养过程中会失去许多原组织的细胞。
传代细胞：原代细胞生长物或细胞系生长到一定阶段，分散成单个细胞，按一定比例接种于新的培养容器内称之传代。
传代细胞称之细胞系，可分为两类：有限细胞系和连续细胞系。
传代形成的具有各自生物特性或标志的细胞系称之为细胞株。
世代：指细胞经过一次分裂后完成后至下次分裂的过程。
细胞富集：当细胞分离纯化并不完全彻底，培养物中能达到以某种细胞为主（占绝大多数）的程度。
细胞纯化：是指从原代培养前成分混杂的异质性细胞悬液中或者从培养物中获得单一类型细胞的过程。
通过细胞分离和纯化得到细胞株或系。
传代：也称为再培养，把一瓶培养细胞全部或分成几份再培养的过程。
组织工程：组织工程是应用生命科学和工程学的原则及方法，在正确认识哺乳动物的正常及病理两种状态下的组织结构与功能关系的基础上，研究、开发用于修复、维护、促进人体各种组织或器官损伤后的功能和形态的生物替代物的一门新兴学科。
Density inhibition:密度抑制，由于细胞密度过大，培养液营养耗尽、代谢产物过多和生存空间消失所引起细胞增殖的抑制现象。
消化液：在原代细胞培养和细胞传代时，都要用消化液，最常用的是胰蛋白酶和二乙烯四乙酸二钠（EDTA），其次是一些特殊的组织细胞培养用的各型胶原酶。
在原代细胞培养中，使用消化液从组织块中分离（散）出单个的细胞；在进行细胞传代时，消化液使细胞脱离生长表面并离散成单个细胞。
细胞、微生物及其相关培养技术
细胞、微生物及其有关培养技术1细胞及微生物1.1 细胞高等植物细胞膜外有细胞壁，细胞质中常陪伴有质体，体内有叶绿体、液泡及线粒体。
动物细胞无细胞壁，细胞质中常有中心体。
细胞作为生物体结构和功能的基本单位，拥有运动、营养和生殖的功能。
1.2 微生物微生物包含细菌、真菌及一些小型的原生生物、显微藻类等在内的一大类生物集体以及病毒。
微生物多为单细胞生物，野生生计条件比较简单。
其余，固然其个体十分细小，却与人类关系亲密，与人类的生产和生活有重要的联系。
微生物种类众多，起码有 10 万种以上。
按其结构、化学构成及生活习惯等差异可分红三大类。
一是真核细胞型微生物，其细胞核的分化程度较高，有核膜、核仁以及染色体，且胞质内有完好的细胞器。
二是原核细胞型微生物，其细胞核分化程度低，仅有原始核质，没有核膜与核仁。
细胞器结构和功能其实不完美。
这种微生物种类众多，有细菌、螺旋体、支原体、立克次体和衣原体和放线。
三是非细胞型微生物，病毒为其代表。
它们没有典型的细胞结构，只好在活细胞内生长和生殖。
2植物组织与动物组织细胞先进行分裂与生长，而后由细胞分化产生了不一样的细胞群，把形态、结构相像，在个体发育中由同样根源的细胞群所构成的结构和功能单位，称为组织。
2.1 植物组织植物组织分为分生组织和成熟组织。
依据分生组织在植物体中的散布地点，可分为顶端分生组织，侧生疏生组织及居间分生组织。
为适应特定的生理功能，细胞出现了更加显然的特化，形成了各样不同的成熟组织。
薄壁组织：同化组织、汲取组织、储藏组织、通气组织和传达细胞。
输导组织：导管、管胞、筛胞、筛管和伴胞。
机械组织：厚角组织和厚壁组织。
保护组织：表皮和周皮。
分泌结构：外分泌结构和内分泌结构。
在植物的个体发育中，由同类细胞构成的组织是简单组织；由多种种类细胞构成的组织构成的组织称为复杂组织。
简单组织：分生组织、薄壁组织。
复合组织：表皮、周皮、树皮、木质部、韧皮部和维管制。
2.2 动物组织依据结构、功能和发源的差异能够将动物组织分为 4 类：上皮组织、结缔组织（包含松散结缔组织、致密结缔组织、网状结缔组织和弹性结缔组织等）、肌组织和神经组织。
《细胞培养技术》课件
contents
目录
• 细胞培养技术简介 • 细胞培养的基本原理 • 细胞培养的实验操作 • 细胞培养技术的应用实例 • 细胞培养技术的发展前景与挑战
01
细胞培养技术简介
细胞培养技术的定义
细胞培养技术是指在体外模拟体 内环境，用于培养细胞的技术。
该技术通过提供适宜的营养、气 体和生长因子等条件，使细胞在
目前细胞培养技术面临的挑战
细胞来源
目前细胞培养的细胞来源有限，主要来源于肿瘤细胞和胚 胎干细胞，需要寻找更为安全、可靠的细胞来源。
培养环境
细胞在体外培养过程中需要模拟体内的生理环境，如温度 、湿度、pH值等，如何维持这些环境参数的稳定是当前 面临的重要挑战。
免疫排斥
在组织工程和器官移植等领域，免疫排斥反应是影响治疗 效果的重要因素之一，如何降低免疫排斥反应也是当前研 究的重点。
将细胞从旧的培养液中分 离出来，并接种到新的培 养液中。
细胞冻存
将细胞保存于低温或冷冻 状态，以便长期保存或未 来使用。
细胞培养中的注意事项
严格无菌操作
避免微生物污染，保证细胞的 健康生长。
适宜的细胞密度
确保细胞获得足够的营养和空 间，促进其生长和分裂。
定期更换培养液
清除代谢废物，提供新鲜的营 养物质。
01
02
03
04
生物医学研究
用于研究细胞的生长、发育、 分化、凋亡等过程，以及探索 疾病的发生机制和治疗方法。
药物研发
用于筛选和验证药物的有效性 和安全性，以及研究药物的细
胞作用机制。
再生医学
用于组织工程和干细胞治疗等 领域，为损伤修复和疾病治疗
提供新的手段。
细胞培养技术3
3.细胞培养的污染、检测与控制
血管平滑肌细胞
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，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。
游走细胞型
在支持物上呈散在生长，一般不连成片，胞质常突起， 呈活跃游走或变形运动，方向不规则。此型细胞不稳定，
5～10 min
指数增生期：
是细胞增生最活跃、活力最旺盛的阶段。培养物中细胞 数量呈指数增长,细胞群体均一，是理想的实验用细胞。
在接种细胞数量适宜情况下，指数增生期持续3～5天后， 随细胞数量不断增多、生长空间渐趋减少、最后细胞相互接 触汇合成片。细胞相互接触后，如培养的是正常细胞，由于 细胞的相互接触能抑制细胞的运动，这种现象称接触抑制。 细胞接触汇合成片后，虽发生接触抑制，只要营养充分， 细胞仍然能够进行增殖分裂，因此细胞数量仍在增多。但当 细胞密度进一步增大，培养液中营养成分减少，代谢产物增 多时，细胞因营养的枯竭和代谢物的影响，则发生密度抑制， 导致细胞分裂停止。
停滞期：
细胞数量达饱和密度后，细胞遂停止增殖，进入停滞 期。此时细胞数量不再增加，故也称平台期。停滞期细胞 虽不增殖，但仍有代谢活动，继而培养液中营养渐趋耗尽，
代谢产物积累、pH降低。此时需传代做分离培养，否则细
胞会中毒，发生形态改变，重则从底物脱落死亡，故传代 应越早越好。
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人工控制发酵罐多传感器、计算机在线控制的自动发酵
一 、表面培养
• 实验室进行表面培养常采用试管、扁瓶 和培养皿。 • 浅盘培养
表面培养法，操作简便，设备简单， 常用于实验室小规模培养。 但也存在一些缺点： （1）用于大规模生产的潜力很小； （2）不便于对体系进行监测控制； （3）不易于保持系统内环境条件的均一。
（一）迟缓期（lag phase）
1.现象：活菌数没增加，曲线平
行于横轴。
2.原因：由于细胞进入新环境,
细胞数目无增长，甚至有所下 降有一个适应过程，进行大量 的酶（诱导酶）的生成。
3.细胞特点:细胞的新陈代谢非
常旺盛，个体体积显著增大， 为细胞分裂作准备。
4.此期长短：与菌种遗传特性、菌龄、接种量、培
３．意义：
（１）代谢、生理研究的好材料 （２）生产中用其作种
(三)稳定期（stationary phase): 1.现象：活菌数目不增不
减，生长速率趋于0,曲 线有一下降的趋势。
2. 特点:细胞的菌体形态典型，
芽孢形成，细胞内开始 贮藏物质。
3.出现原因：
1）营养物质大量消耗； 2）有毒代谢产物大量积累； 3）外界条件影响（pH、高细胞浓度，氧化还原电位等）
第三章 微生物细胞培养与控制技 术
第一部分：培养技术
微 生 物 培 养 技 术 的 发 展
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少量培养大规模培养 浅层培养厚层或深层液体培养 固体培养液体培养 静止培养通气搅拌液体培养
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• • • •
单批培养连续培养到多级培养
分散固定化细胞 野生菌种突变、遗传工程菌种 单菌发酵混菌发酵 低密度高密度
（四）衰亡期 1.现象：细胞死亡速率>生长
速率。一般总菌数不变,活菌 数曲线下降。
2. 特点： 菌体变形 ，大小
不一，细胞出现自溶,生理代 谢活动停滞。
三 、连续培养
• 恒浊法 • 恒化法
（一）恒浊培养
概念：在恒浊器内，调节培养 基流速，使细菌培养液浊度保持
恒定的连续培养方法。
原理：维持菌浓度不变。 特点：基质过量，菌以最高速率 生长；但工艺复杂，烦琐。
四、同步生长：
同步培养法：能获得处于同一生长阶段 的群体细胞的培养方法 同步生长：运用同步培养技术，控制微 生物生长，使之处于同一生长 阶段并同时分裂。
获得同步生长的方法：
1. 机械法— 收集同样大小的细胞
密度梯度离心： 选择性滤膜法:
2. 调整生理条件法：
温度、光、限制因子等
例：温度开始很低，使其均处在 仅活着的状态 —— 升高温度 —— 同步生长
养条件有关。
5.意义：在实际工作中，缩短lag
phase 的措施： 1）加大接种量（群体优势----适应性增强） 2）先用对数其的种子（此时细胞分裂旺盛） 3）调整培养基的成分，使种子基含有发酵培养基的成分 4）选用繁殖快的菌种
（二）对数期(log phase) 1. 现象： 细胞数目以几何级
数增加，其对数与时间 呈直线关系。
4. 意义：
1）发酵生产形成的重要时期（抗生素、氨基酸等）， 生产上应尽量延长此期，提高产量，措施如下： • 补充营养物质（补料） • 调pH • 调整温度 2）稳定期细胞数目及产物积累达到最高。
3）产量常数：
概念：表示微生物对基质利用效率的高低 Y=菌体干重/消耗营养物质的浓度
根据产量常数可确定微生物对营养物质的需要量 如：Y=0.5，表示要得到5g菌体，需某营养物（葡萄 糖）10g。
二 、深层培养
• • • • 厚层通风培养 厌氧培养 摇瓶 大型发酵罐
用于Hungate滚管技术中的厌氧试管剖量单细胞的纯 培养，接种到一恒定容 积的液体培养基中，在 适宜条件下培养，定时 取样，测菌量。以培养 时间为横坐标，以细菌 增长数目的对数为纵坐 标，绘制所得的曲线。
六、混合培养
H2 葡糖杆菌 巨大芽孢杆菌 如 D-葡萄糖D-山梨醇L-山梨糖2-酮基-L-古龙酸
七、高密度培养
指微生物在液体培养基中细胞群体密 度超过常规培养10倍以上时的生长状态 或培养技术。现代高密度培养技术主要 是用于基因工程菌生产多肽类药物。 选取最佳培养基成分和各成分含量 补料 提高溶解氧的浓度 防止有害代谢产物的生成
2. 细胞特点： 此 时 细 胞 的
大小、组成、生理特征等 均趋于一致，代谢活跃， 生长速率高，代时稳定。
２．代时（世代时间Ｇeneration time, G）： 单个细胞完成一次分裂所需要的时间
G= t / n=
t1 — t0
3.3(lgx—lgx0)
（１）Ｇ与菌种有关； （２）受培养条件(温度、营养成分）的制约； 同一菌种在不同培养条件下代时不同
连续培养的主要问题： （1）随着操作时间的增加，染菌的机率 增大。如提高培养温度、改变 pH 或原料 等，可使杂菌不易生长。 (2)连续培养的另一个问题是在长期的 培养中，菌种发生变异，引起生产能力 下降。
固定化细胞连续培养
细胞固定化是通过包埋法、微胶囊法、吸附法 等将细胞固定在载体的内部或表面 ，加入营养 液及合适的培养条件，得到代谢产物。 优点：可提供高密度的细胞；减少细胞的流失， 反复利用；简化细胞与代谢产物的分离工艺。 缺点：成本高；易污染；物质传递阻力大； 只能用于细胞分泌型产物的发酵。
（二）恒化培养
概念：以恒定流速使营养物质浓 度恒定而保持细菌生长速率恒定 的方法。 原理：恒化器中动态平衡的稳定 性，是以某种生长限制因子（如 碳、氮源；生长因子；无机盐等） 的浓度来控制菌的生长速度。 特点：维持营养成分的低浓度， 控制微生物生长速率。
连续培养的优点
1、缩短发酵周期，提高设备的利用率； 2、便于自控。降低动力消耗及劳动强度； 3、产品均一；
３. 抑制ＤＮＡ生长法：
加入代谢抑制剂，阻遏DNA 复制——解阻遏——同步
五、中间补料培养
（ 1 ）有利于消除或减少因易被利用基质（如葡 萄糖）引起的抑制作用的影响。 （ 2 ）使培养过程中的需氧量能适应培养设备的 供氧能力。 （ 3 ）避免培养基中的有毒组分（如青霉素发酵 中作为前体的苯乙酸）对培养的影响。 （4）中间补料可为实现高密度培养创造条件。