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1、动物细胞培养技术及其在食品工业中应用主要内容动物细胞培养技术的发展史动物细胞培养技术的实际应用与成就动物细胞培养技术的基本理论动物细胞培养技术在食品工业的应用动物细胞培养技术存在问题和展望一、动物细胞培养技术的发展史动物细胞培养技术起源于19世纪的某些胚胎技术。1885年，德国人WRoux把鸡胚髓板在温热的盐水中维持其存活了10天，被认为是组织体外培养的萌芽实验。直到到1907年,美国生物学家Harrison在无菌条件下,以淋巴液为培养基成功地在试管中培养了蛙胚神经组织达数周,创立了体外组织培养
2、法。在随后的近一个世纪里,随着细胞生物学、培养系统及培养方法等领域的不断丰富和完善,动物细胞培养技术得到了很大的发展。其发展简史见下表。二、动物细胞培养技术的实际应用与成就1、实际应用（1）生产天然药用蛋白（2）基因重组蛋白的临床应用（3）制备单克隆抗体（4）对环境和动物保护的作用（5）新药研发2、成 就80年代以来,随着基因工程技术以及细胞融合技术的进一步发展,动物细胞培养在药品的生产方面开始发挥重大作用。近年来生化工程界认识到动物细胞培养的潜在商业价值,开始把巨大的人力和资金投入到该领域中,
3、使细胞培养的原理和方法日臻完善。（1）动物细胞基因工程技术和杂交瘤技术动物细胞培养技术的发展是建立在动物细胞重组技术和融合技术基础之上的.至今,通过杂交瘤细胞培养已制备了大量的单克隆抗体,品种不下万种,其中数百种已在医学和生物学的各个领域得到了广泛的应用。到90年代初期,世界单克隆抗体的销售已超过30亿美元,取得了明显的社会效益和经济效益。（2） 新型细胞培养反应器及其监测调控技术由于动物细胞与微生物细胞有很大的差异,如动物细胞没有细胞壁,非常脆弱,对剪切敏感等,因此,对体外培养环境有更为严格的
4、要求。传统的微生物发酵反应器显然不能适用于动物细胞的大规模培养,由此促进了新型细胞培养用生物反应器的研究和开发。自70年代以来,细胞培养用生物反应器有了很大的发展一批现代化仪器已被用于细胞培养的监测和控制,如流式细胞光度计、电子显微镜、核磁共振仪、质谱仪、高效液相色谱以及流动注射分析等,其中细胞培养过程的在线检测技术是当今国外在此领域的研究热点。先进的自动控制理论正逐步移植于细胞工程领域,预示着动物细胞大规模培养技术正日臻成熟。（3） 无血清培养技术由于血清中成分复杂,给培养过程的后处理带来了困
5、难,而且成本很高,于是动物细胞无血清培养的研究就成为生物技术领域中的一项重要研究课题,并在近年内取得了很大进展,首先体现在与无血清培养基有关的理论及认识的提高。(4) 新型微载体研制及微囊化技术细胞培养中目前最令人振奋的进展之一是采用了微载体(Microcarrier,MC)。微囊化培养有一些突出的优点。首先,细胞能生长和维持在小体积的培养液中,这使培养液中的分泌产物变浓,简化了下游加工。其次,培养液易于迅速改变,且无分离细胞与培养液的困难。最后,微囊固定化细胞较少暴露于物理损伤环境。目前,微囊
6、工艺已用于生产以克计的单克隆抗体。高表达有工业价值蛋白质的重组细胞近年来亦更多地用微囊化培养。三、动物细胞培养技术的 基本理论1、基本概念2、动物细胞体外培养的增殖过程3、动物细胞的培养方式1、基本概念所谓动物细胞培养是指离散的动物活细胞在体外人工条件下的生长、增殖过程。在此过程中,细胞不再形成组织。由于动物细胞培养是在人工条件下进行的,便于调控和观察,因而成为现今研究动物的物质代谢过程、染色体的形态变化、以及遗传物质的表达调控等高难领域的既便利而又有效的新方法。2、动物细胞体外培养的增殖过程细
7、胞生命周期性变化a潜伏期：细胞从接种到适应新环境生长繁殖的一段时间,此间细胞胞质回缩,代谢缓慢。b指数生长期：指数生长期是细胞活力最好的时期,细胞增殖旺盛。c稳定期：培养空间和营养物质有限，且代谢废物积累，新分裂细胞数与死亡细胞数相等，细胞总数不变，但代谢活动仍在进行。d衰亡期：营养物耗尽，有害物作用，死亡数大于分裂数。3、动物细胞的培养方式（1） 贴壁培养法大多数动物细胞在离体培养条件下都需要附着在带有适量正电荷的固体或半固体的表面上才能正常生长,并最终在附着表面扩展成单层。其基本操作过程是:
8、先将采集到的活体动物组织在无菌条件下采用物理(机械分散法)或化学(酶消化法)的方法分散成细胞悬液,经过滤、离心、纯化、漂洗后接种到加有适宜培养液的培养皿(瓶、板)中,再放入二氧化碳培养箱进行培养。用此法培养的细胞生长良好且易于观察,适于实验室研究。（2） 悬浮培养少数动物细胞属于悬浮生长型,这些细胞在离体培养时不需要附着物,悬浮于培养液中即可良好生长,如淋巴细胞和肿瘤细胞。悬浮生长的细胞其培养和传代都十分简便。此法细胞增殖快,产量高,培养过程简单,是大规模培养动物细胞的理想模式。但在动物体中只有
