内容正文:
第2节 动物细胞工程
本节内容
动物细胞工程
动物细胞培养(基础)
动物细胞融合技术
动物体细胞核移植等
在治疗大面积烧伤时,通常采用的方法是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植。但对这样的病人来说,自体健康皮肤非常有限,使用他人皮肤来源又不足,而且会产生免疫排斥反应。
可以从病人身上取少量正常、健康的皮肤在体外进行培养、扩增;
目前,科学家还在研究对皮肤干细胞进行培养,以获得适合临床上使用的人造皮肤;
通过细胞培养构建的人造皮肤
克隆皮肤
讨论:
怎样才能获得大量的自体健康皮肤?
能不能用自体皮肤的单个细胞培养出可供移植的皮肤?
从社会中来
第1课时
1.动物细胞培养的条件
【动物细胞培养】从动物体中取出相关组织,将它们分散成单个细胞,然后在适宜的培养条件下,让这些细胞生长和增殖。
培养对象:胚胎或幼龄动物的细胞较成体的细胞更易培养
地位:动物细胞工程的基本技术
原理:细胞增殖(有丝分裂)
1.动物细胞培养的条件
动物细胞培养
所需的基本条件
其他条件
营养条件
动物细胞培养的条件
适宜的温度、pH和渗透压
适宜的气体环境
糖类、
氨基酸、
无机盐、
维生素……
动物细胞培养需要满足的条件
1.动物细胞培养的条件
①营养:糖类、氨基酸、无机盐、维生素等
【合成培养基】将细胞所需的营养物质按种类和所需量严格配制的培养基。
培养基的物理性质:培养动物细胞一般使用液体培养基,也称为培养液。
动物血清:含人类未知、细胞生长增殖所必需的物质。
1.动物细胞培养的条件
②无菌无毒
对培养液和所有培养用具进行灭菌处理;在无菌环境下进行操作
定期更换培养液
以便清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害
防止培养过程中的微生物污染
③温度、pH和渗透压
维持细胞正常的形态和功能
温度:36.5±0.5℃
pH:7.2~7.4
适宜的渗透压
④气体环境
O2:细胞代谢所必需
CO2:维持培养液的pH值
95%CO2+5%O2的CO2培养箱
2.动物细胞培养的过程
取材:幼龄动物的组织细胞分化程度低,增殖能力强,容易培养
原因:细胞与细胞靠在一起,彼此限制了生长和增殖
类型:①悬浮在培养液中生长增殖
②贴附于某些基质表面才能生长增殖(细胞贴壁)
因细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻(贴壁细胞还会发生接触抑制)
悬浮生长类:直接用离心法收集。
贴壁生长类:重新用胰蛋白酶等处理,使之分散成单个细胞,然后再用离心法收集。
取动物组织块
分散成单个细胞
制成细胞悬液
加培养液
原代培养
传代培养
(分瓶培养)
CO2培养箱
方法:机械方法或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理
2.动物细胞培养的过程
取动物组织块
分散成单个细胞
剪碎
胰蛋白酶处理
制成细胞悬液
加培养液
原代培养
传代培养
(分瓶培养)
幼龄动物的组织、器官(细胞分化程度低,增殖能力强,容易培养)
①从动物体取出的成块组织中,细胞与细胞靠在一起,彼此限制了生长和增殖;
②能使细胞与培养液充分接触,更易进行物质交换
①机械法②用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理一段时间。
不可以;胃蛋白酶作用的适宜pH约为2,当pH大于6时,胃蛋白酶就会失去活性,多数动物细胞培养的适宜pH为7.2-7.4,胃蛋白酶在此环境中没有活性。
可以用胃蛋白酶处理吗?为什么?
为什么要将组织分散成单个细胞?
2.动物细胞培养的过程
取动物组织块
分散成单个细胞
剪碎
胰蛋白酶处理
制成细胞悬液
加培养液
原代培养
传代培养
(分瓶培养)
原代培养
①悬浮生长类:能够悬浮在培养液中生长增殖,会因细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻。
②贴壁生长类:大多数需要贴附于某些基质表面才能生长增殖(细胞贴壁);除受密度、有害代谢物、营养物质影响外,还会发生接触抑制。
由于细胞之间有接触抑制的特性,一般的正常细胞并不重叠干其他细胞之上生长,而是单层生长。
癌细胞由于无接触抑制而能够继续移动和增殖,导致细胞向三维空间扩展,发生堆积。
是否接触抑制可作为区别正常细胞与癌细胞的标志之一。
2.动物细胞培养的过程
取动物组织块
分散成单个细胞
剪碎
胰蛋白酶处理
制成细胞悬液
加培养液
原代培养
传代培养
(分瓶培养)
圆球形细胞刚开始
铺展贴壁生长(100×)
培养的动物细胞贴壁生长
并进行有丝分裂(100×)
细胞单层贴壁生长铺满瓶壁后出现接触抑制(100×)
先收集细胞,制成细胞悬液,再分瓶培养
a.悬浮生长类:直接用离心法收集。
b.贴壁生长类:重新用胰蛋白酶等处理,使之分散成单个细胞,然后再用离心法收集。
2.动物细胞培养的过程
比较项目 植物组织培养 动物细胞培养
原理
培养基性质
培养基特有成分
培养结果
培养目的
相同点