11 动物细胞培养与表达制备药用蛋白_ppt课件

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1、第11章动物细胞培养与表达制备药用蛋白下篇动物细胞工程本章主要内容1.动物细胞培养的概念、历史2.动物细胞培养的特点3.动物细胞培养工具与条件4.体外培养细胞生长与增殖过程5.细胞株与保存6.动物细胞小规模培养7.动物细胞大规模培养8.动物细胞培养生物反应器9.动物细胞大规模培养影响因素10.动物细胞表达制备药用蛋白§11-1动物细胞培养概念与历史1、动物细胞培养（Animalcellculture）：是模拟体内生理环境使动物细胞在体外增殖、生存的一种技术。包括：原代培养：动物细胞进行首次传代前的培养过程。传代培养：将原代培

2、养细胞继续转接培养的过程。2、历史：1907年,哈里森（Harrison）采用盖玻片覆盖凹窝玻璃悬滴培养法将蛙胚的神经组织培养在淋巴液中，存活了几周时间，并观察到细胞突起的生长过程，开创了动物组织培养的先河。法国学者卡雷尔（C（Carrell）设计的卡氏培养瓶1923年用于培养鸡胚的心肌组织取得成功，极大推动了动物细胞培养技术的建立。1951年，厄尔利（Earle）等人开发了动物细胞体外培养的培养基。伴随着培养工具与培养基的不断完善，动物细胞体外培养技术日益成熟。§11-2动物细胞培养的特点1、动物细胞无细胞壁，比微生物细胞

3、大2、动物细胞倍增时间长，生长缓慢3、培养过程需氧量少，对机械搅拌或剪切力敏感。4、动物细胞间主要以聚集体形式存在。5、原代细胞培养繁殖50代左右即退化死亡。6、对营养需求更加苛刻，除常规营养外还需血清等。7、对培养条件或环境极其敏感。8、容易受污染。9、大多需要贴附在固体或半固体表面才能生长。（一）动物细胞培养特点体外生长的动物细胞一般具有贴附性、细胞接触抑制性、密度抑制性的特点。悬浮型细胞：与微生物、植物细胞不同，动物细胞中只有极少数细胞体外生长可在培养液中悬浮生长，培养密度高、效率高。血液白细胞、淋巴细胞、某些肿瘤细胞

4、等属于此类细胞。P981、类型：贴附型细胞：大多数哺乳动物细胞必须附着在固体或半固体表面才能生长，另外也包括细胞间相互接触。（二）动物细胞培养类型与形态接触抑制性(Contactinhibition)是指由于动物细胞相互接触而抑制细胞运动性的现象（图）。由于这个特性，正常细胞并不会相互重叠，而是呈单层细胞生长。密度抑制(Densityinhibition)细胞接触汇合成片后，细胞仍能进行增殖分裂。但是当细胞密度达到一定程度后，营养相对缺乏，代谢产物增多，发生密度抑制生长现象。（3）游走型细胞细胞呈分散生长，一般不连接成片，胞

5、质常伸出伪足和突起，呈活跃游走或变形运动，方向不规则，在器皿上生长位置不固定。此型细胞不稳定，外形不断变化，密度大时难以和成纤维、上皮细胞相区别。包括单核巨噬细胞系统：白细胞、淋巴细胞、单核细胞、巨噬细胞等。（4）多形型细胞多形型细胞是一些形态上不规则的细胞，包括细长型胞突和多角形胞体。多形型细胞不常见，体外培养呈现多形型细胞的细胞最常见的是神经原和神经胶质细胞。实际上，体外培养的动物细胞形态常受培养条件影响，呈现过渡形态。1、培养工具多为玻璃或无毒塑料制成的：培养瓶的形状主要是适合细胞贴壁生长和显微镜观察的扁平形状。培养皿

6、培养管仪器包括：CO2培养箱、相差显微镜等。目前大多采用微载体(多孔塑料培养板)作为介质培养贴附型细胞生长，类似悬浮培养效果。§11-3动物细胞培养工具与条件另外，同微生物、植物细胞培养不同，动物细胞培养的培养基与其他溶液不能经受高温灭菌，多采用40nm过滤除菌（例如支原体污染。2、培养条件温度：人类和哺乳类动物细胞培养适宜温度为37℃。细胞对低温耐受性更强，40℃高温数小时可使细胞死亡。pH：哺乳动物细胞为7.2~7.4，耐酸不耐碱。渗透压：细胞在高渗透压或低渗透压溶液中会发生皱缩或肿胀，甚至破裂。BSS溶液。气体：细胞的

7、生长代谢离不开O2和CO2。二氧化碳培养箱供应CO2，还可调节pH值。3、动物培养基对于营养要求非常苛刻，包括必需氨基酸、维生素、碳水化合物、无机盐、辅酶、激素、生长因子、血清等。分为：天然、合成、无血清培养基三种。（1）天然培养基常用动物血清（胎牛血清、小牛血清）、组织提取液、鸡胚胎汁等。优点：营养价值高，培养效果好缺点：成分复杂、来源有限、成本较高血清（serum）：纤维蛋白已被除去(如通过血凝或去纤维蛋白法)的血浆。血清的生物功能1.提供基本营养物质：氨基酸、维生素、无机物、脂类物质、核酸衍生物等，是细胞生长必须的物质

8、。2.提供激素和各种生长因子：胰岛素、肾上腺皮质激素、类固醇激素（雌二醇、睾酮、孕酮）等。生长因子如成纤维细胞生长因子、表皮生长因子、血小板生长因子等。3.提供结合蛋白：结合蛋白作用是携带重要的低分子量物质，如白蛋白携带维生素、脂肪、以及激素等，转铁蛋白携带铁。结合蛋白在细胞代谢过程中起重