動物細胞工程

第2節灰綠色小面積燒傷：植皮(自身)后恢復1）使用他人皮膚？患者自身的不夠用，如何解決？大面積燒傷？2）培養自身細胞？從社會中來人造皮膚人造皮膚：人體再生術的秘密動物細胞培養

第1課時第2節動物細胞工程動物細胞工程目錄/CONTENTS0102動物細胞培養的條件微生物的純培養03干細胞培養及其應用動物細胞培養的過程1、概念：從動物體中取出相關的組織，將它分散成單個細胞，然后在適當的培養條件下，讓這些細胞生長和增殖的技術。2、目的：獲得細胞或細胞產物；不能獲得完整動物個體。3、原理：細胞增殖（有絲分裂）那么，動物細胞的培養需要哪些條件呢？一、動物細胞培養動物體組織單個細胞細胞生長和增殖取出分散適宜條件7二、動物細胞培養的條件糖類、氨基酸、無機鹽、維生素…無菌、無毒的環境適宜的溫度、pH和滲透壓適宜的氣體環境充足的營養、穩定的內環境將細胞所需的營養物質按種類和所需量嚴格配制而成的培養基含人類未知、細胞生長增殖所必需的物質，滿足細胞對未知營養成分的需求。培養基的構成：合成培養基+血清等天然成分一般用液體培養基，也稱為培養液選必1P.48糖類、氨基酸、無機鹽、維生素…無菌、無毒的環境適宜的溫度、pH和滲透壓適宜的氣體環境①培養液、培養用具：滅菌②無菌操作③適量添加抗生素定期更換培養液，以便清除代謝物。①適宜的溫度：哺乳動物細胞培養的溫度多以___________為宜；②適宜的pH：多數動物細胞生存的適宜pH為________；③適宜的滲透壓：維持細胞正常的形態和功能。36.5±0.5℃二、動物細胞培養的條件9糖類、氨基酸、無機鹽、維生素…無菌、無毒的環境適宜的溫度、pH和滲透壓適宜的氣體環境維持培養液的pH95%空氣

+5%CO2的CO2培養箱O2：細胞代謝所必需CO2培養箱松蓋培養瓶培養皿二、動物細胞培養的條件傳代培養取動物組織制成細胞懸液原代培養放入CO2培養箱中培養放入CO2培養箱中培養用機械的方法，或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理的方法，將組織分散成單個細胞三、動物細胞培養的過程【思考】幼齡動物還老齡動物的細胞，哪種更容易培養？為什么？幼齡動物細胞分化程度低，增殖能力強，更容易培養。1.3動物細胞培養的過程懸浮培養的細胞:離心法貼壁細胞:用胰蛋白酶處理,再離心法收集取動物組織用機械法或胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理分散成單個細胞解決懸浮生長貼壁生長(大多數）細胞密度過大、有害代謝物積累、營養物質缺乏等接觸抑制傳代培養制成細胞懸液原代培養分瓶培養加培養液培養皿或培養瓶細胞分裂受阻②制成細胞懸液，分瓶培養①收集細胞三、動物細胞培養的過程1．進行動物細胞傳代培養時用胰蛋白酶分散細胞，說明細胞間的物質主要是什么？用胃蛋白酶可以嗎？為什么？蛋白質。不可以用胃蛋白酶。多數動物細胞生存的適宜pH為7.2～7.4，胃蛋白酶(適宜pH為1.5左右)在此環境中沒有活性，而胰蛋白酶在此環境中活性較高，因此胰蛋白酶適用于細胞培養時的處理。分析動物細胞培養P.44旁欄2．“細胞增殖到互相接觸的時候，糖蛋白識別了這種信息，就會使細胞停止分裂繁殖，出現接觸抑制的現象”。試結合上述解釋，舉例說明哪種細胞無接觸抑制現象，并闡述原因。癌細胞；癌細胞的細胞膜上糖蛋白等物質減少圓球形細胞剛開始鋪展貼壁生長（100×）培養的動物細胞貼壁生長并進行有絲分裂（100×）細胞單層貼壁生長鋪滿瓶壁后出現接觸抑制（100×）單層細胞多層細胞思考●討論2：植物組織培養和動物細胞培養的比較

P45比較項目植物組織培養動物細胞培養原理培養基培養基特有成分過程結果相同點固體培養基葡萄糖、動物血清液體培養基細胞增殖植物細胞的全能性許多細胞蔗糖、植物激素①都進行有絲分裂，不涉及減數分裂；②均需無菌操作，需要適宜的溫度、pH等條件新的植株外植體↓脫分化愈傷組織

↓再分化芽、根或胚狀體↓生長發育植物體動物的組織

↓機械法或胰蛋白酶、

↓膠原蛋白酶處理細胞懸液↓原代培養↓細胞懸液↓傳代培養動物和人體內仍然保留的少數具有分裂和分化能力的細胞。1.干細胞概念：2.存在部位：__________、_____和________等多種器官和組織中。

臍帶血骨髓早期胚胎3.種類：四、干細胞培養及其應用1603早期胚胎中具有分化為成年動物體內的任何一種類型的細胞，并進一步形成機體的所有組織和器官甚至個體的潛能。胚胎干細胞分布特點應用實例

在體外分化成心肌細胞、神經元細胞和造血干細胞等局限性必須從胚胎中獲取，涉及倫理問題；因而限制了在醫學上的應用。ES細胞【按來源分】17成體組織或器官內造血干細胞（骨髓、外周血和臍帶血中）神經干細胞（神經系統中）精原干細胞（睪丸中）具有組織特異性，只能分化成特定的細胞或組織，不具有發育成完整個體的能力成體干細胞分布舉例特點應用實例治療神經組織損傷和神經系統退行性疾?。ㄈ缗两鹕?、阿爾茨海默病等）治療白血病及一些惡性腫瘤放療或化療后引起的造血系統、免疫系統功能障礙等疾病造血干細胞→神經干細胞→治療細胞損傷造成的疾病0318通過體外誘導小鼠成纖維細胞得到的類似胚胎干細胞的一種細胞①將特定基因或特定蛋白導入細胞

（成纖維細胞、已分化的T細胞、B細胞）誘導多能干細胞概念制備方法應用優點②用小分子化合物誘導形成。①誘導過程無須破壞胚胎；②可以避免免疫排斥反應（來源病人自身的體細胞）可治療鐮狀細胞貧血癥；在治療阿爾茲海默病、心血管疾病等領域的研究也取得了新進展iPS細胞1903誘導多能干細胞（iPS細胞）多種體細胞定向誘導分化體外誘導小鼠成纖維細胞移植取成纖維細胞等iPS細胞轉入相關因子細胞發生轉化分化胰島細胞神經元血細胞腸上皮細胞心肌細胞肝細胞病人iPS細胞用于治療人類疾病示意圖【iPS細胞的應用前景】臨床治療人類疾病如：白血病、帕金森病、阿爾茨海默病等無菌、無毒營養溫度、pH和滲透壓氣體環境制備細胞懸液原代培養傳代培養動物細胞培養動物細胞培養的條件動物細胞培養的過程干細胞的培養和應用干細胞的種類、特點及應用iPS細胞的培養和應用課堂小結1.判斷下列有關動物細胞培養的表述是否正確。（1）培養環境中需要O2，不需要CO2。（

）（2）細胞要經過脫分化形成愈傷組織。（

）（3）培養液中通常含有糖類、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清（

）（4）培養瓶中的細胞需定期用胰蛋白酶處理,分瓶后才能繼續增殖（

）一、概念檢測×√××練習與應用（P47）2.干細胞有著廣泛的應用前景。下列相關敘述錯誤的是()A.干細胞是從胚胎中分離提取的細胞B.造血干細胞可以分化為各種血細胞C.不同類型的干細胞,它們的分化潛能是有差別的D.由iPS細胞產生的特定細胞,可以在新藥的測試中發揮重要作用A

現在關于iPS細胞的研究正在不斷深入。請你從以下兩個方面來查閱資料進行思考。（1）由于誘導iPS細胞、促使其分化都需要時間，因此用某人特異的iPS細胞進行醫療只限于時間比較充裕的情形。從實際事故、疾病發生的不可預測性方面考慮，如果要將這些細胞用于緊急情況，應該提前采取什么措施?

像建立骨髓庫一樣，有研究團隊正在嘗試建立HLA(HumanLeukocyteAntigen,人類白細胞抗原)多態性豐富的iPS細胞庫，可以為需要的人找到HLA匹配度較高的iPS細胞，這樣不僅可以節省時間、成本，還能減輕異體干細胞移植后發生的免疫排斥反應。二、拓展應用（2）如果誘導iPS細胞定向分化為生殖細胞的技術發展成熟，該