内容正文:
第2章 细胞工程
第2节 动物细胞工程
第1课时 动物细胞培养
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。
那么,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?
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;
人造皮肤
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。
从社会中来
首例胚胎移植成功
1890年
首创动物组织体外培养法
1907年
发现哺乳动物精子获能现象
1951年
体细胞核移植成功
1958年
试管家兔诞生
1959年
创立单克隆抗体技术
1975年
胚胎分割移植成功
1978年
分离和培养小鼠胚胎干细胞
1981年
克隆羊多莉诞生
1996年
获得诱导多能干细胞
2006年
单细胞基因组测序进行遗传病筛查的试管婴儿诞生
2014年
我国科学家首次培育了体细胞克隆猴。
2017年
动物细胞工程的发展历程
3
动物细胞培养的概念
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的技术。
原理?
细胞的分裂(增殖)
一、动物细胞培养的条件
动物细胞培养的地位
动物细胞培养
动物细胞核移植
动物细胞工程的基本技术
动物细胞融合
基础
动物体内的细胞之所以能够维持正常的生命活动,是因为机体给这些细胞提供了适宜的条件。你还记得有哪些条件吗?
充足的营养
稳定的内环境
体外培养动物细胞需要满足什么条件?
糖类、氨基酸、无机盐、维生素 ……
无菌、无毒的环境
适宜的温度、pH和渗透压
适宜的气体环境
一、动物细胞培养的条件
将细胞所需的营养物质(糖类、氨基酸、无机盐、维生素等)按种类和所需量严格配制的培养基。
1、营养条件
(1)培养基构成:
合成培养基
血清等一些天然成分
+
合成培养基:
血清等一些天然成分:
含有尚未全部研究清楚的细胞所需的营养物质
(2)培养基类型:
液体培养基
(培养液)
血清
一、动物细胞培养的条件
2、无菌、无毒的环境
(1)对培养液和所有培养用具进行灭菌处理。
(2)在无菌环境下进行操作。
(3)培养液需要定期更换:
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。
另外:可根据实际情况适量添加抗生素。
无菌
无毒
一、动物细胞培养的条件
3、温度、pH和渗透压
(1)适宜的温度:
哺乳动物细胞培养的温度多以 为宜;
36.5±0.5℃
(2)适宜的pH:
多数动物细胞生存的适宜pH为 ;
7.2~7.4
(3)适宜的渗透压:
目的 。
维持细胞正常的形态和功能
与相应动物内环境的理化性质保持一致。
培养条件
人体内环境的理化性质
①人体细胞外液的温度一般维持在:
36.5±0.5℃
②正常人的血浆近中性,pH约为:
7.35~7.45
③渗透压:指溶液中溶质微粒对水的吸引力。
在37℃时,人的血浆渗透压约为:
770 kPa
一、动物细胞培养的条件
4、气体环境
(1)气体组成及作用:
95%空气(O2):
5%CO2:
细胞代谢所必需
维持培养液的pH
(2)具体操作:
通常采用培养皿或松盖培养瓶。
置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养。
CO2培养箱
一、动物细胞培养的条件
培养皿
培养瓶
取动物组织
制成细胞悬液
转入培养液进行原代培养
分瓶
进行传代培养
取动物组织
制成细胞悬液
转入培养液进行原代培养
放入CO2培养箱中培养
传代培养
放入CO2培养箱中培养
细胞贴壁
接触抑制
机械法或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理
分散成单个细胞
二、动物细胞培养的过程
1、取动物组织
(1)取材:
一般取材于动物胚胎或幼龄动物的组织、器官。
(2)取材原因:
细胞分化程度低,增殖能力强,容易培养。
动物相关组织的选择: 幼龄动物 or 老龄动物
二、动物细胞培养的过程
2、动物组织处理——制成细胞悬液
(1)将组织分散成单个细胞
①方法:
机械法
用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理一段时间
②原因:
成块组织中,细胞与细胞靠在一起,彼此限制了生长和增殖
一是能使细胞与培养液充分接触,保证细胞所需要的营养供应;
(2)用培养液将细胞制成细胞悬液。
二是能保证细胞内有害代谢物的及时排出。
将细胞悬液放入培养皿或培养瓶内,置于适宜环境中进行原代培养。
二、动物细胞培养的过程
【问题探究1】进行动物细胞培养时常用胰蛋白酶分散细胞,这说明细胞间的物质主要是什么成分?用胃蛋白酶