细胞培养讲义.docVIP

细胞培养 一．概述 生物体是一个高度统一的整体，而细胞生物学的主要对象是生物体内的各种细胞，很显然，在整体条件下研究单个细胞或某一细胞群在体内（in vivo）的功能活动是非常困难的。实际工作中，人们常常从生物体内取出组织或细胞，在体外(in vitro)模拟体内生理环境，在无菌、适当温度和一定营养条件下，对这些组织或细胞进行孵育培养，使之保持一定的结构和功能，称为体外培养，体外(in vitro)培养是在体外进行的生物过程的实验，与体内(in vivo)相对，也称为组织培养。通过组织培养可以方便地在体外观察研究细胞的生长发育、细胞形态和功能。 根据体外培养物种类不同，严格意义上，体外培养可分为组织培养（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）、器官培养（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）、细胞培养（将活细胞（尤其是分散的细胞）在体外进行培养的方法）。 组织培养(tissue culture)? ? 指组织在体外条件下维持生长，组织仍可分化并维持其结构和／或功能。器官培养(organ culture)?器官为原基、整个器官或器官的一部分，在体外条件下维持生长或分化并保持结构和／或功能。? ? 细胞培养(cell culture)? ? 是将机体内的组织取出分散(机械或酶消化)成为单个细胞，使其在人工培养条件下保持生长、分裂繁殖、细胞的接触性抑制及细胞衰老过程等生命现象。在细胞培养中，细胞不再形成组织。需要说明的是，进行组织培养时，不论采用什么方法和条件，被培养组织的主要成分仍然是细胞；细胞在生长过程中总有移动和其他变化，这将使得培养的组织难以长期维持其特有的结构和功能。培养时间越长，发变动的可能性就越大。结果常使单一类型的细胞保存下来，最终也成了细胞培养。另外，所谓细胞并不意味着细胞彼此是独立的，细胞之间仍然相互依存，呈现一定组织的特性。所以，组织培养和细胞培养无严格区别，两者在一定程度上可看作是同义语。首次成功克服基本的培养问题并创造了一种可效仿技术用新鲜血浆培养同种动物组织为了满足如今对细胞类药物的需求 ，生物技术和制药公司往往使用容积为1升至高达20000升的大规模搅拌式生物反应器。 内皮型细胞：此类型细胞在培养器皿支持物上生长具有扁平不规则多角形特征，细胞中央有园形8核，细胞紧密相连单层膜样生长。起源于内、外胚层细胞如皮肤、表皮衍生物、消化管上 皮等组织细胞培养时，皆呈上皮型形态生长 游走型细胞：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腻包形态。常见于羊水细胞培养的早期。 正常贴附型细胞具有接触抑制的特性，细胞相互接触后可抑制细胞的运动，因此细胞不会相互重叠于其上面生长。细胞生长、汇合成片后，虽发生接触抑制，但只要营养充分，仍可增殖分裂，但当细胞数量达到一定密度后，由于营养的枯竭和代谢物的影响，细胞分裂停止，称为密度抑制。肿瘤细胞的接触抑制及密度抑制往往减弱或消失，因此细胞可向三维空间发展，导致细胞堆积，并可生长至较高的终末细胞密度。 悬浮型细胞 少数细胞在培养时不贴附于支持物上，而以悬浮状态生长，包括一些取自血、脾或骨髓的培养细胞，尤其是血液白细胞，以及一些肿瘤细胞。细胞悬浮生长时可以呈单个细胞或细小的细胞团，胞体为圆形。其优点是在培养液中生长，生存空间大，允许长时间生长，便于大量繁殖。 在一般光镜下生存中的细胞是均质而透明的，结构不明显。细胞在生长期常有 1-2 个核仁。在细胞机能状态不良时，细胞轮廓会增强，反差增大。若胞质中时而出现颗粒、脱滴和腔泡等，表明细胞代谢不良。 三．细胞培养条件 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。 细胞培养基组成成分主要有：水、氨基酸、维生素、碳水化合物、无机离子及其他一些入核酸降解物、激素等。 随着动物细胞大规模培养技术的迅速发展，作为细胞培养领域中最基本的原料－细胞培养基的用量也迅速增加，被广泛应用于细胞生物学科和医学研究的各个领域。 细胞培养基的种类很多，按其来源分为合成培养基和天然培养基（目前使用的培养基绝大部分是合成培养基），按其物质状态分为干粉培养基和液体培养基两类。干粉培养基需由实验者自己配制并灭菌，液体培养基由专业商家提供，用户可直接使用，非常方便。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