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淄博細(xì)胞培養(yǎng)室|萬級無菌實驗室|微生物實驗室凈化設(shè)計安裝|歐凱凈化
細(xì)胞培養(yǎng)是指在體外模擬體內(nèi)環(huán)境(無菌、適宜溫度、酸堿度和一定營養(yǎng)條件等),使之生存、生長、繁殖并維持主要結(jié)構(gòu)和功能的一種方法。細(xì)胞培養(yǎng)也叫細(xì)胞克隆技術(shù),在生物學(xué)中的正規(guī)名詞為細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。不論對于整個生物工程技術(shù),還是其中之一的生物克隆技術(shù)來說,細(xì)胞培養(yǎng)都是一個可少的過程,細(xì)胞培養(yǎng)本身就是細(xì)胞的大規(guī)模克隆。細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)可以由一個細(xì)胞經(jīng)過大量培養(yǎng)成為簡單的單細(xì)胞或極少分化的多細(xì)胞,這是克隆技術(shù)可少的環(huán)節(jié),而且細(xì)胞培養(yǎng)本身就是細(xì)胞的克隆。細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是細(xì)胞生物學(xué)研究方法中重要和常用技術(shù),通過細(xì)胞培養(yǎng)既可以獲得大量細(xì)胞,又可以借此研究細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞的合成代謝、細(xì)胞的生長增殖等。
一、分類:
動物細(xì)胞培養(yǎng)
在所有的細(xì)胞離體培養(yǎng)中,**困難的是動物細(xì)胞培養(yǎng)。下面是它所需要的特殊條件。
⑴血清:動物細(xì)胞離體培養(yǎng)常常需要血清。**常用的是小牛血清。血清提供生長必需因子,如激素、微量元素、礦物質(zhì)和脂肪。在這里,血清等于是動物細(xì)胞離體培養(yǎng)的天然營養(yǎng)液。
⑵支持物:大多數(shù)動物細(xì)胞有貼壁生長的習(xí)慣。離體培養(yǎng)常用玻璃,塑料等作為支持物。
⑶氣體交換:二氧化碳和氧氣的比例要在細(xì)胞培養(yǎng)過程中不斷進(jìn)行調(diào)節(jié),不斷維持所需要的氣體條件。
植物細(xì)胞培養(yǎng)
⑴光照:離體培養(yǎng)的植物細(xì)胞對光照條件不甚嚴(yán)格,因為細(xì)胞生長所需要的物質(zhì)主要是靠培養(yǎng)基供給的。但光照不但與光合作用有關(guān),而且與細(xì)胞分化有關(guān),例如光周期可對性細(xì)胞分化和開花調(diào)控作用,所以以獲得植株為目的的早期植物細(xì)胞培養(yǎng)過程中,光照條件特別重要。以植物細(xì)胞離體培養(yǎng)方式獲得重要物質(zhì),如藥物的過程,植物細(xì)胞大多是在反應(yīng)器中懸浮培養(yǎng)。
⑵激素:植物細(xì)胞的分裂和生長特別需要植物激素的調(diào)節(jié),促進(jìn)生長的生長素和促進(jìn)細(xì)胞分裂的分裂素是**基本的激素。植物細(xì)胞的分裂,生長,分化和個體生長周期都有相應(yīng)的激素參與調(diào)節(jié)。和動物細(xì)胞相比,植物細(xì)胞離體培養(yǎng)對激素要求的原理已經(jīng)了解,其應(yīng)用技術(shù)也已相當(dāng)成熟,已經(jīng)有一套能使用的培養(yǎng)液。同時解決了植物細(xì)胞對水、營養(yǎng)物、激素、滲透壓、酸堿度、微量元素等的需求。
微生物細(xì)胞培養(yǎng)
微生物多為單細(xì)胞生物,野生生存條件比較簡單。所以微生物人工培養(yǎng)的條件比動植物細(xì)胞簡單得多。其中厭氧微生物培養(yǎng)比好氧微生物復(fù)雜,因為嚴(yán)格厭氧需要維持二氧化碳等非氧的惰性氣體濃度,而好氧微生物則只需要通過不斷攪拌提供無菌氧氣。微生物對培養(yǎng)條件要求不如動植物細(xì)胞那樣苛刻,玉米漿、蛋白胨、麥芽汁、酵母膏等成為良好的微生物天然培養(yǎng)基。對于一些特殊微生物的營養(yǎng)條件要求,可以在這些天然培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上額外添加。
二、環(huán)境因素
1.無菌環(huán)境
無毒和無菌是體外培養(yǎng)細(xì)胞的*要條件。細(xì)胞在活體內(nèi),解毒系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)可抵抗微生物或其他有害物質(zhì)的入侵,但細(xì)胞在體外培養(yǎng)的過程中,缺乏機(jī)體免疫系統(tǒng)的保護(hù)而喪失對微生物的防御能力和對有害物質(zhì)的解毒能力。為**細(xì)胞能在體外環(huán)境中生長繁殖,必須要確保無菌工作區(qū)域、良好的個人衛(wèi)生、無菌試劑和培養(yǎng)基以及無菌操作。
常見的微生物污染有支原體、細(xì)菌、真菌。支原體無致死毒性,可與細(xì)胞長期共存,對細(xì)胞有潛在影響,但體積小,不易鑒別,可借助于地衣紅或Hoechst33342染色來進(jìn)行檢測。細(xì)菌增殖快,在短時間內(nèi)即可大量擴(kuò)增,并產(chǎn)生毒素殺死細(xì)胞。真菌的種類繁多,肉眼可見,漂浮于培養(yǎng)液面上,可呈絲狀、管狀或樹枝狀等。
2.合適的溫度
一般哺乳類與禽類細(xì)胞在體外培養(yǎng)的適宜溫度是37~38℃,不適宜的環(huán)境溫度會影響細(xì)胞的生長。細(xì)胞對低溫的耐受能力要強(qiáng)于對高溫的耐受能力,在低溫下,細(xì)胞的代謝活力及核分裂能力降低。若溫度不0℃,雖然細(xì)胞代謝受到影響,但無損傷作用;25~35℃時,細(xì)胞以緩慢的速度生長;但若被置于40℃數(shù)小時,則不僅不利于細(xì)胞生存、生長,甚至可導(dǎo)致其死亡。
3.適宜的滲透壓
高滲溶液或低滲溶液會引起細(xì)胞發(fā)生褶皺、腫脹、破裂。因此,滲透壓是體外培養(yǎng)細(xì)胞的重要條件之一。多數(shù)體外培養(yǎng)的細(xì)胞對滲透壓都有一定的耐受能力,實際應(yīng)用中,260~320mmol/L的滲透壓可適用于大多數(shù)細(xì)胞。
4.氣體環(huán)境與pH
細(xì)胞的體外培養(yǎng)需要理想的氣體環(huán)境,氧氣、二氧化碳是細(xì)胞生存的必要條件。氧氣參與細(xì)胞的三羧酸循環(huán),為細(xì)胞生存、代謝與合成提供能量;二氧化碳既是細(xì)胞的代謝產(chǎn)物,是細(xì)胞生長的必需成分,又與維持培養(yǎng)液的pH有關(guān)。大多數(shù)細(xì)胞適宜的pH范圍往往是7.2~7.4。在開放式培養(yǎng)中,以5%的二氧化碳?xì)怏w比例為宜。
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