《实验室细胞培养技术》课件2.ppt

实验室细胞培养技术细胞培养技术是现代生物医学研究的重要基础，通过在体外控制条件下培养细胞，为生命科学研究提供了强大工具。本课程将系统介绍细胞培养的基本原理、操作技术、质量控制以及应用前景。

绪论：细胞培养的重要意义生命科学与医学研究基础细胞培养为生物学和医学研究提供了重要的实验平台，使科学家能在可控环境中研究细胞行为、基因表达和疾病机制，是基础研究不可或缺的工具。药物筛选与毒性评估体外细胞模型已成为药物研发的关键环节，可高效筛选候选药物，评估其毒性和有效性，大大提高研发效率，减少动物实验数量。生物制品生产支撑

细胞培养发展简史11885年时期法国胚胎学家WilhelmRoux首次成功进行离体细胞培养实验，将鸡胚神经管组织放入温盐水中维持生存，开创细胞培养历史先河。1961年重大发现LeonardHayflick发现正常人类细胞在体外培养存在有限分裂次数（约50次）的现象，被称为Hayflick限制，揭示细胞老化机制。3现代突破

细胞培养定义离体环境下维持细胞生长细胞培养是在人为控制的环境中（离体条件下），通过提供必要的营养物质和生长因子，使分离自生物体的细胞在体外存活、生长和繁殖的技术。这种技术让我们能够在实验室条件下研究细胞行为。操作系统化、标准化现代细胞培养强调操作的系统化和标准化，包括严格的无菌技术、精确的培养条件控制和规范的操作流程。这确保了实验结果的可靠性和可重复性，对科学研究至关重要。模拟体内微环境先进的细胞培养技术致力于模拟细胞在体内的真实环境，通过添加适当的生长因子、激素和其他生物活性分子，让细胞表现出更接近体内状态的行为和功能。

细胞培养的核心原则细胞本身属性理解细胞的基本生物学特性无菌环境严格防止微生物污染可控条件维持适宜温度、pH值及营养动态观察持续监测与记录细胞状态细胞培养的成功关键在于深入理解细胞自身特性，包括其生长周期、营养需求和代谢特点，这决定了培养方案的制定。同时，严格的无菌操作是防止培养物污染的基础保障，任何微生物污染都可能导致实验失败。精确控制培养环境中的温度、pH值、气体成分和营养供应，能够模拟细胞在体内的生理环境。此外，通过显微镜等手段持续观察细胞形态和生长状态，及时调整培养条件，是确保培养成功的重要环节。

细胞类型与来源2原代细胞直接从生物组织分离获得保持原始组织特性有限的生命周期适合特定功能研究细胞系经过处理后可持续传代的细胞稳定的基因表达可长期保存与扩增具有特定分子标记干细胞具有自我更新和分化潜能多向分化能力再生医学关键培养条件复杂肿瘤细胞来源于肿瘤组织生长迅速抗逆性强抗肿瘤药物筛选模型

细胞培养类型悬浮培养悬浮培养适用于在液体培养基中不需附着于表面即可生长的细胞。这类细胞通常来源于血液系统，如淋巴细胞、白血病细胞等。悬浮培养的优势在于操作简便，易于扩大规模，且细胞收获不需消化步骤。代表性细胞：淋巴细胞、骨髓细胞特点：悬浮于培养基中生长应用：大规模生物制品生产贴壁培养贴壁培养是针对需要附着在固体表面才能正常生长的细胞，如上皮细胞、成纤维细胞等。这类培养需要提供适合的附着表面，细胞通过分泌胞外基质和表面蛋白与培养表面结合。代表性细胞：成纤维细胞、上皮细胞特点：需要附着表面生长，密度依赖性应用：细胞毒性测试、药效学研究三维培养三维培养是近年发展的培养技术，通过提供仿生的三维环境，使细胞形成更接近体内状态的立体结构。这种培养方式能更好地模拟细胞在组织中的自然状态，对细胞功能和药物反应研究具有重要价值。技术：类器官、细胞球、水凝胶特点：模拟真实组织微环境应用：药物筛选、组织工程

贴壁细胞和悬浮细胞特点特征贴壁细胞悬浮细胞生长方式需附着在培养表面生长在培养液中自由漂浮生长代表细胞成纤维细胞、上皮细胞、内皮细胞血液细胞、某些转化细胞、杂交瘤增殖特点密度依赖性，接触抑制可高密度培养，无明显接触抑制传代方法需酶消化，如胰蛋白酶处理直接稀释或离心处理主要应用病毒培养、细胞毒性测试单克隆抗体生产、疫苗制备扩增难度受培养面积限制，扩增相对困难容易大规模培养，适合工业化生产

常用细胞系示例HeLa细胞源自宫颈癌患者HenriettaLacks，是首个成功建立的人类永生细胞系。具有强大的增殖能力和稳定的基因特性，广泛应用于癌症研究、病毒学和细胞生物学研究。由于其稳定性和易于培养的特点，成为实验室中最常用的细胞系之一。293T细胞源自人胚肾细胞，经腺病毒转化并整合SV40大T抗原基因。这种细胞具有高转染效率，是基因过表达和病毒包装的理想工具，在基因功能研究和蛋白质生产中应用广泛。CHO细胞中国仓鼠卵巢细胞，是生物制药工业中最重要的哺乳动物细胞系之一。特别适合于重组蛋白质和单克隆抗体的生产，具有稳定的生长特性和高表达效率，已成为生物药物生产的黄金标准。Vero细胞源自非洲绿猴肾脏，对多种病毒敏感，是疫苗生