细胞培养的基本技术原理.pdf

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第一章细胞培养的基本原理与技术

现代生物技术一般认为包括基因工程技术、细胞工程技术、酶工程技术和发酵工程技术，

而这些技术的发展几乎都与细胞培养有密切关系，特别是在医药领域的发展，细胞培养

更具有特殊的作用和价值。比如基因工程药物或疫苗在研究生产过程中很多是通过细胞

培养来实现的。基因工程乙肝疫苗很多是以CHO细胞作为载体；细胞工程中更是离

不细胞培养，杂交瘤单克隆抗体，完全是通过细胞培养来实现的，既使是现在飞速发展

的基因工程抗体也离不开细胞培养。正在倍受重视的基因治疗、体细胞治疗也要经过细

胞培养过程才能实现，发酵工程和酶工程有的也与细胞培养密切相关。总之，细胞培养

在整个生物技术产业的发展中起到了很关键的核心作用。

第一节体外培养的概念

一、基本概念体外培养（invitroculture），就是将活体结构成分或活的个体从体内

或其寄生体内取出，放在类似于

体内生存环境的体外环境中，让其生长和发育的方法。

●组织培养：是指从生物体内取出活的组织（多指组织块）在体外进行培养的方法。

●细胞培养：是指将活细胞（尤其是分散的细胞）在体外进行培养的方法。

●器官培养：是指从生物体内取出的器官（一般是胚胎器官）、器官的一部分或器官

原基在体外进行培养的方法。

二、体内、外细胞的差异和分化

1、差异：细胞离体后，失去了神经体液的调节和细胞间的相互影响，生活在缺乏动态

平衡的相对稳定环境中，日久天长，易发生如下变化：分化现象减弱；形态功能趋于单

一化或生存一定时间后衰退死亡；或发生转化获得不死性，变成可无限生长的连续细胞

系或恶性细胞系。因此，培养中的细胞可视为一种在特定的条件下的细胞群体，它们既

保持着与体内细胞相同的基本结构和功能，也有一些不同于体内细胞的性状。实际上

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从细胞一旦被置于体外培养后，这种差异就开始发生了。

2、分化：体外培养的细胞分化能力并未完全丧失，只是环境的改变，细胞分化的表现

和在体内不同。细胞是否表现分化,关键在于是否存在使细胞分化的条件，如Friend细

胞（小鼠红白血病细胞）在一定的因素作用下可以合成血红蛋白，血管内皮细胞在类似

基膜物质底物上培养时能长成血管状结构，杂交瘤细胞能产生特异的单克隆抗体，这些

均属于细胞分化行为。

第二节细胞培养的一般过程

一、准备工作准备工作对开展细胞培养异常重要，工作量也较大，应给予足够的重视，

推备工作中某一环节的疏忽可导致实验失败或无法进行。准备工作的内容包括器皿的清

洗、干燥与消毒，培养基与其他试剂的配制、分装及灭菌，无菌室或超净台的清洁与消

毒，培养箱及其他仪器的检查与调试。

二、取材在无菌环境下从机体取出某种组织细胞（视实验目的而定），经过一定的处

理（如消化分散细胞、分离等）后接入培养器血中，这一过程称为取材。如是细胞株的

扩大培养则无取材这一过程。机体取出的组织细胞的首次培养称为原代培养。

理论上讲各种动物和人体内的所有组织都可以用于培养，实际上幼体组织（尤其是胚胎

组织）比成年个体的组织容易培养，分化程度低的组织比分化高的容易培养，肿瘤组织

比正常组织容易培养。取材后应立即处理，尽快培养，因故不能马上培养时，可将组

织块切成黄豆般大的小块，置4℃的培养液中保存。取组织时应严格保持无菌，同时也

要避免接触其他的有害物质。取病理组织和皮肤及消化道上皮细胞时容易带菌，为减少

污染可用抗菌素处理。

三、培养将取得的组织细胞接入培养瓶或培养板中的过程称为培养。如系组织块培养，

则直接将组织块接入培养器皿底部，几个小时后组织块可贴牢在底部，再加入培养基。

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如系细胞培养，一般应在接入培养器皿之前进行细胞计数，按要求以一定的量（以每毫

升细胞数表示）接入培养器皿并直接加入培养基。细胞进入培养器皿后，立即放

入培养箱中，使细胞尽早进入生长状态。

正在培养中的细胞应每隔一定时间观察一次，观察的内容包括细胞是否生长良好，形态

是否正常，有无污染，培养基的PH