细胞培养基本知识基本技术.ppt
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1、关于细胞培养基本知识基本技术现在学习的是第1页,共67页主要内容:1、细胞培养基本知识2、培养细胞生长的条件3、细胞培养的基本技术现在学习的是第2页,共67页 把取得的组织用机械或消化的方法分散成单个细胞,用培养基制成细胞悬液,在体外适宜条件下,使细胞生长繁殖,并保留其一定的结构和功能特性。现在学习的是第3页,共67页 贴附型、悬浮型现在学习的是第4页,共67页 体外培养的细胞既保持了一定的体内细胞的基本特性,但也具有本身的一些特点。贴附-伸展 接触抑制-增殖的密度抑制现在学习的是第5页,共67页现在学习的是第6页,共67页接触抑制 当一个细胞被其他细胞围绕导致无处可去而保持接触时,细胞不再移
2、动,在接触区域的细胞膜活动将停止。因此,一般正常细胞并不相互重叠于其上生长。现在学习的是第7页,共67页细胞增殖密度抑制 当细胞生长汇合形成单层时,细胞变得比较拥挤,这时其分裂停止,这种细胞可在静止状态下维持存活一段时间,但不会继续分裂生殖。转化细胞或恶性肿瘤细胞与正常细胞不同,他们的接触抑制和增殖密度抑制常常降低,因而可以增殖至较高的终末细胞密度。现在学习的是第8页,共67页 单个细胞增殖:单个细胞增殖:现在学习的是第9页,共67页 高等生物体,细胞周期时间的长短变化主要集高等生物体,细胞周期时间的长短变化主要集中在中在G1期,期,S,G2和和M期基本保持稳定。期基本保持稳定。Hela 8-
3、16h 5-9h 2-8h 20-28h现在学习的是第10页,共67页一群细胞的增殖:一群细胞的增殖:细胞生长曲线细胞生长曲线 接种后,每天进行检测计数,以细胞数为纵坐标,接种后,每天进行检测计数,以细胞数为纵坐标,以时间为横坐标,绘制成曲线。以时间为横坐标,绘制成曲线。测定细胞绝对生长数的常用方法,也是判定细胞活力的重要测定细胞绝对生长数的常用方法,也是判定细胞活力的重要指标,是培养细胞生物学特性的基本参数之一。指标,是培养细胞生物学特性的基本参数之一。饱和密度:在特定条件下,培养器皿内能达到的最在特定条件下,培养器皿内能达到的最高细胞数,当细胞达到饱和密度后细胞群体停止繁殖。高细胞数,当细
4、胞达到饱和密度后细胞群体停止繁殖。现在学习的是第11页,共67页潜伏期/滞留期指数增长期平台期/停滞期退化或死亡现在学习的是第12页,共67页从原代细胞或细胞系中获从原代细胞或细胞系中获得具有得具有特殊性质或标志物特殊性质或标志物的细胞。的细胞。现在学习的是第13页,共67页 有限细胞系:如果不能继如果不能继续传代或传代有限,可称为续传代或传代有限,可称为有限细胞系。有限细胞系。连续细胞系:能够连续传能够连续传代的细胞叫做代的细胞叫做“连续细胞系连续细胞系或无限细胞系。可培养或无限细胞系。可培养5050代代以上并无限培养下去。以上并无限培养下去。大多数的二倍体细胞为有大多数的二倍体细胞为有限细
5、胞系。无限细胞系大限细胞系。无限细胞系大多已发生变异。多已发生变异。现在学习的是第14页,共67页从机体取得组织材料,在体外培养生从机体取得组织材料,在体外培养生长,到第一次传代前。长,到第一次传代前。传代细胞:当原代细胞持续生长繁殖一段时间,达当原代细胞持续生长繁殖一段时间,达到一定的细胞密度后传代的细胞。到一定的细胞密度后传代的细胞。现在学习的是第15页,共67页方法:方法:将培养对象直接接种于培养瓶内,再放入培将培养对象直接接种于培养瓶内,再放入培养箱进行培养。养箱进行培养。优点:优点:1、可以避免培养瓶表面粗糙等原因对培养物的影响。、可以避免培养瓶表面粗糙等原因对培养物的影响。2、可以
6、方便地进行显微镜观察、染色等操作,以、可以方便地进行显微镜观察、染色等操作,以及永久保存。及永久保存。3、增加了培养瓶的培养面积。、增加了培养瓶的培养面积。现在学习的是第16页,共67页方法:将培养细胞接种在培养板的方法:将培养细胞接种在培养板的孔内,然后在孔内,然后在CO2培养箱内培养。培养箱内培养。应培养量较小也称为微量培养。应培养量较小也称为微量培养。现在学习的是第17页,共67页也称植块悬滴培养法,是最早建立也称植块悬滴培养法,是最早建立的体外培养技术的体外培养技术基本要点:基本要点:将组织或器官植块接种在一张盖玻片上将组织或器官植块接种在一张盖玻片上,滴上一滴培养液,然后翻转盖玻片使
7、植块及营养液,滴上一滴培养液,然后翻转盖玻片使植块及营养液悬挂在盖玻片下,再放置于一凹形载片之上,最后用悬挂在盖玻片下,再放置于一凹形载片之上,最后用溶蜡密封后放入培养箱中培养。溶蜡密封后放入培养箱中培养。现在学习的是第18页,共67页 1907 1907 年年 -Harrison-Harrison用细胞培养解决一个难题用细胞培养解决一个难题 盖玻片覆盖凹型载玻片悬滴培养法盖玻片覆盖凹型载玻片悬滴培养法现在学习的是第19页,共67页悬滴培养法基本步骤悬滴培养法基本步骤1、在盖玻片上滴加胚胎提取液、血浆和植块、在盖玻片上滴加胚胎提取液、血浆和植块,混匀。培养基凝固后将植块包埋。,混匀。培养基凝固
8、后将植块包埋。2、在凹载片周围涂凡士林。将凹载片向下压向、在凹载片周围涂凡士林。将凹载片向下压向盖玻片盖玻片3、将凹载片反转,盖玻片周围涂溶蜡。放入、将凹载片反转,盖玻片周围涂溶蜡。放入培养箱培养培养箱培养现在学习的是第20页,共67页 1910 1910 至至 19231923年年 Carrel Carrel 和早期的组织培养和早期的组织培养 卡氏瓶培养法现在学习的是第21页,共67页 19431943年年EarleEarle、DulbeccoDulbecco等创建单层细胞培养法,等创建单层细胞培养法,首建长期传代的首建长期传代的L-L-细胞系。细胞系。19511951年年GeyGey首建人
9、肿瘤细胞首建人肿瘤细胞HelaHela细胞系。细胞系。从从5050年代末开始,组织培养技术应用进入了一个繁年代末开始,组织培养技术应用进入了一个繁盛的阶段,广泛应用于生物学和医学研究各个领域。盛的阶段,广泛应用于生物学和医学研究各个领域。现在学习的是第22页,共67页无血清培养无血清培养无血清培养基无血清培养基:是不需要添加血清就可以维持细胞在体外较是不需要添加血清就可以维持细胞在体外较长时间生长繁殖的合成培养基。但是它们可能包含个别蛋白或大长时间生长繁殖的合成培养基。但是它们可能包含个别蛋白或大量蛋白组分。基本成分为基础培养基及添加组分两大部分。量蛋白组分。基本成分为基础培养基及添加组分两大
10、部分。观察一种生长因子对某种细胞的作用,这时需要排除其他生长因子的干扰作用。而血清中可能含有各种生长因子;又如需要测定某种细胞在培养过程中分泌某种物质(抗体、生长因子)的能力;或者要大规模的培养某种细胞,以获得它们的分泌产物。往往针对性很强,价格偏高。现在学习的是第23页,共67页三维细胞培养技术三维细胞培养技术 将具有三维结构不同材料的载体与各种不同将具有三维结构不同材料的载体与各种不同种类的细胞在体外共同培养种类的细胞在体外共同培养,使细胞能够在载使细胞能够在载体的三维立体空间结构中迁移、生长体的三维立体空间结构中迁移、生长,构成三维构成三维的细胞的细胞-载体复合物。载体复合物。现在学习的
11、是第24页,共67页普通的细胞培养由于细胞在体外改变的环境下增生逐渐丧失了原有的性状普通的细胞培养由于细胞在体外改变的环境下增生逐渐丧失了原有的性状,往往和体内情况不相符,而动物实验完全在体内进行,往往和体内情况不相符,而动物实验完全在体内进行,但由于体内的但由于体内的多种因素制约以及体内和外界环境相互影响而变得复杂化多种因素制约以及体内和外界环境相互影响而变得复杂化,难以难以研究单一过程,且难以研究中间过程。三维细胞培养技术是介于单研究单一过程,且难以研究中间过程。三维细胞培养技术是介于单层细胞培养与动物实验之间的一种技术,既能最大程度的模拟体内层细胞培养与动物实验之间的一种技术,既能最大程
12、度的模拟体内环境,又能展现细胞培养的直观性及条件可控性的优势。环境,又能展现细胞培养的直观性及条件可控性的优势。应用:应用:软骨和骨组织软骨和骨组织(软骨细胞和干细胞,再生损伤的软骨、骨)循环系统和心脏循环系统和心脏(有目的地改变血管形成)现在学习的是第25页,共67页 目前常用的三维培养模型:目前常用的三维培养模型:基质覆盖培养 旋转烧瓶培养 微载体培养 预置支架培养 旋转细胞培养系统 自发性细胞聚集现在学习的是第26页,共67页优点:优点:1)研究的条件可以人为控制)研究的条件可以人为控制2)研究的样本均一)研究的样本均一3)研究内容方便观察、检测、记录)研究内容方便观察、检测、记录4)研
13、究的费用相对于经济)研究的费用相对于经济缺点:体外培养的细胞不能完全等同于体内的缺点:体外培养的细胞不能完全等同于体内的细胞。细胞。现在学习的是第27页,共67页 病毒学:病毒鉴定,病毒抗原作用,疫苗生产 免疫学:杂交瘤-单克隆抗体 遗传学:染色体分析 肿瘤学:筛选重要的抗肿瘤药物 分化及发育:刺激使细胞群体发生改变 细胞毒实验:药效测试 临床医学及生物技术:干细胞培养定向诱导分化后移植;组织工程软骨损伤修复;试管婴儿现在学习的是第28页,共67页营养需要营养需要环环 境境 要要 求求无毒及无污染无毒及无污染现在学习的是第29页,共67页(1 1)氨基酸、维生素、碳水化合物、无机离子)氨基酸、
14、维生素、碳水化合物、无机离子(2 2)促生长因子等)促生长因子等 完全培养基的组成:完全培养基的组成:基础培养基基础培养基 8080一一9595 血清血清 5 5一一2020 碳酸氢钠碳酸氢钠 2.0 g/L2.0 g/L 青、链霉素青、链霉素 各各100100单位毫单位毫升升现在学习的是第30页,共67页基础培养基的选择参考:参考:(1(1)建立某种细胞株所用的培养基应是培养这种细胞首选的培养基。可以查阅参)建立某种细胞株所用的培养基应是培养这种细胞首选的培养基。可以查阅参考文献,或在购买细胞株时咨询。考文献,或在购买细胞株时咨询。(2)(2)其它实验室惯用的培养基不妨一试,许多培养基可以适
15、合多种细胞。其它实验室惯用的培养基不妨一试,许多培养基可以适合多种细胞。(3)(3)用多种培养基培养目的细胞,观察其生长状态,可以用生长曲线、集落用多种培养基培养目的细胞,观察其生长状态,可以用生长曲线、集落形成率等指标判断,根据实验结果选择最佳培养基,这是最客观的方法,但形成率等指标判断,根据实验结果选择最佳培养基,这是最客观的方法,但比较繁琐。比较繁琐。常用的培养基种类常用的培养基种类RPMI-1640RPMI-1640(标准型)、(标准型)、DMEM-DMEM-高糖(标准型)、高糖(标准型)、DMEM-DMEM-低糖(标准型)、低糖(标准型)、DMEM-F12 DMEM-F12 等等现在
16、学习的是第31页,共67页血清 热灭活:热灭活:56,30 56,30 分钟加热已完全解冻的血清分钟加热已完全解冻的血清(目目前少用)前少用)热灭活目的:灭活血清中的补体成分。如果不做细胞热灭活目的:灭活血清中的补体成分。如果不做细胞因子和免疫相关的实验,建议血清不要灭活。因子和免疫相关的实验,建议血清不要灭活。热处理造成血清沉淀物增多,影响血清质量。甚热处理造成血清沉淀物增多,影响血清质量。甚至严重影响细胞生长速度,且细胞贴壁率降低。至严重影响细胞生长速度,且细胞贴壁率降低。血清中的沉淀物血清中的沉淀物 絮状物:血清中的脂蛋白变性及解冻后血清中纤维蛋白造成,这絮状物:血清中的脂蛋白变性及解冻
17、后血清中纤维蛋白造成,这些絮状物不会影响血清本身的质量。可用离心些絮状物不会影响血清本身的质量。可用离心3000rpm,5 3000rpm,5 分钟去除,分钟去除,也可不用处理也可不用处理 显微镜下显微镜下“小黑点小黑点”:经过热处理过的血清,沉淀物的形成会显著:经过热处理过的血清,沉淀物的形成会显著增多。有些沉淀物在显微镜下观察象增多。有些沉淀物在显微镜下观察象“小黑点小黑点”,常误认为血清受,常误认为血清受污染。一般情况下,此小黑点不会影响细胞生长,但如果怀疑血清质污染。一般情况下,此小黑点不会影响细胞生长,但如果怀疑血清质量,则应立即停止使用,更换另一批号的血清量,则应立即停止使用,更换
18、另一批号的血清现在学习的是第32页,共67页 血清质量好坏是实验成败的关键。血清质量好坏是实验成败的关键。常用血清:常用血清:胎牛血清、小牛血清胎牛血清、小牛血清、兔血清、马血清等,以胎牛、兔血清、马血清等,以胎牛血清质量最好。血清质量最好。优质血清的标准:优质血清的标准:透明,淡黄色,无沉淀物,无细菌、支原体、病透明,淡黄色,无沉淀物,无细菌、支原体、病毒污染。毒污染。现在学习的是第33页,共67页 一种一种弱酸弱酸,羟乙基哌秦乙硫磺酸,对细胞无毒性,羟乙基哌秦乙硫磺酸,对细胞无毒性 主要作用主要作用:防止培养基防止培养基pHpH迅速变动。迅速变动。在开放式培养条件下,观察细胞时培养基脱离了
19、在开放式培养条件下,观察细胞时培养基脱离了5%CO25%CO2的环境,的环境,CO2CO2气气体迅速逸出,体迅速逸出,pHpH迅速升高,若加了迅速升高,若加了HEPESHEPES,此时可以维持,此时可以维持pH7.0pH7.0左右。一左右。一般在进行克隆化培养时要添加般在进行克隆化培养时要添加HEPESHEPESmmol/Lmmol/L使用时可向使用时可向100ml100ml培养液中加入培养液中加入2ml 2ml 浓缩液,终浓度为浓缩液,终浓度为20mmol/L 20mmol/L 现在学习的是第34页,共67页 抗菌素的使用:抗菌素的使用:在培养液配制后,培养液内常加适量抗菌素,以抑制可能存在
20、的在培养液配制后,培养液内常加适量抗菌素,以抑制可能存在的细菌的生长。细菌的生长。通常是青霉素和链霉素联合使用。通常是青霉素和链霉素联合使用。最终使用浓度为每毫升最终使用浓度为每毫升100100单位。单位。现在学习的是第35页,共67页 RPMI 1640 RPMI 1640干粉培养基干粉培养基10.4g10.4g(1 1包)包)超纯水超纯水 400ml 400ml 磁力搅拌至完全溶解磁力搅拌至完全溶解 加超纯水定容至加超纯水定容至1000ml 1000ml 在超净台内无菌条件下,用灭菌后的并置有在超净台内无菌条件下,用灭菌后的并置有 0.22m 0.22m 孔径滤膜的过滤器除菌,孔径滤膜的过
21、滤器除菌,分装分装200ml/200ml/瓶,瓶,-20-20保存保存备用。备用。用前取一瓶溶解,每用前取一瓶溶解,每200ml200ml培养液加灭活的培养液加灭活的小牛血清至终浓度为小牛血清至终浓度为10%10%,即加,即加22ml22ml。加青霉素和链。加青霉素和链霉素至终浓度各为霉素至终浓度各为100U/ml100U/ml。现在学习的是第36页,共67页 分离组织和分散细胞 常用:胰蛋白酶、二乙胺四乙酸二钠(EDTA)单独或混合使用现在学习的是第37页,共67页:胰蛋白酶作用于与赖氨酸或精氨酸相连接的肽胰蛋白酶作用于与赖氨酸或精氨酸相连接的肽健,除去健,除去细胞间粘蛋白及糖蛋白细胞间粘蛋
22、白及糖蛋白,影响细胞骨架,从,影响细胞骨架,从而使细胞分离。而使细胞分离。胰蛋白酶液浓度越高,作用越强,但超过一定胰蛋白酶液浓度越高,作用越强,但超过一定限度会损伤细胞。限度会损伤细胞。胰蛋白酶液消化时间:胰蛋白酶液消化时间:2-102-10分钟。分钟。用含血清培养液终止其对细胞的消化作用用含血清培养液终止其对细胞的消化作用 现在学习的是第38页,共67页现在学习的是第39页,共67页现在学习的是第40页,共67页现在学习的是第41页,共67页2 2、环境要求环境要求 细胞培养必须具备细胞生存并繁殖的生理学细胞培养必须具备细胞生存并繁殖的生理学能接受限度内的物理化学特性能接受限度内的物理化学特
- 配套讲稿:
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