动植物细胞培养课件.pptVIP

生物反应工程原理李艳教授生物科学与工程学院

第六章动植物细胞培养v动植物细胞培养技术：将动植物组织、器官在适当的培养基上进行离体培养的技术。v组织：指由结构和功能相似的细胞和细胞间质组成，具有一定形态和生理功能的聚集体。v器官：指机体中具有特殊结构和完成特殊功能的分化部分。v组织与器官培养：在人工条件下，使它们得以继续生存或发展的一种培养方法。

第一节动植物细胞培养的特性v一、动物细胞培养的特性v技术发展历史：v1907年，美国，Harrison首次将蛙的神经组织在试管内培养成功。v1950年，Enders及同事发表第一篇在培养细胞中生长病毒的报告。v1972年，Knazek等创立中空纤维细胞培养技术，使细胞体外培养扩展为大规模培养。v1986年，Demo生物公司用微囊化技术大规模培养杂交瘤细胞生产单克隆抗体获得成功。v随后，动物细胞培养技术日趋完善。

与微生物培养相比动物细胞培养特性：v1、动物细胞无细胞壁，机械强度低，适应环境能力差；v2、生长速度缓慢，易受微生物污染，培养时需要抗生素。大多数哺乳动物细胞需附着在固体或半固体的表面才能生长；v3、对营养要求严格；v4、大规模培养时，不可简单地套用微生物培养的经验。v5、动物细胞培养基配方复杂，需补充血清和蛋白胨。

大规模细胞培养的主要危害是微生物污染。v设备、培养基、悬浮系统和操作方法等的复杂性是引起微生物污染的主要原因。v支原体的感染能力强，且不易检出，对动物细胞培养的威胁最大。v大规模细胞培养需要有一个设备精良的细胞库（cellbank）。v动物细胞的脆性是导致培养控制复杂化的关键。

动物细胞培养生产的产品疫苗干扰素单克隆抗体遗传重组产品

动物细胞培养过程中的特征：v①生长速度慢，易受微生物污染，但可采用在培养过程中加入抗生素等措施来解决。v②细胞个体大且无壁，对环境敏感，因此应慎重解决供氧（搅拌与通风）与细胞脆弱的矛盾。v③设备放大是一新课题，不能完全按照微生物反应过程的经验。v④反应过程成本高，主要用于高附加值产物的生产。

二、植物细胞培养特性v植物细胞培养发展历史v1902年，出生于奥地利的德国植物学家G.Haberlandt预言植物细胞培养的可能性。v1937年，法国和美国科学家成功进行胡萝卜和烟草的组织培养。v1954年，Muir等第一次进行植物细胞悬浮培养。v1966年，Klein指出利用植物细胞培养生产生化产品。

与微生物相比植物细胞的特性：v1、细胞个大，细胞壁以纤维素为主要成分，耐拉不耐扭，抗剪切能力低。v2、生长速率慢，为防止培养过程中染菌，需加抗生素。v3、细胞培养需氧，但培养液黏度大，且不能强力通风搅拌。v4、产物在细胞内，且产量低。v5、培养中细胞常生长成各种大小的团块，增加了悬浮培养的难度。

植物细胞培养的工业化产品：v朝鲜参皂角苷、桉树油、生物碱等。v兰花等名贵花卉、紫杉醇等v植物细胞培养技术：v诱导子、前体饲喂、两相法培养、质体转化、毛状根、冠瘿瘤组织培养，固定化技术。

第二节动物细胞大规模培养v一、动物细胞的形态v二、动物细胞培养基v三、动物细胞培养方法v四、动物细胞培养技术和工艺

一、动物细胞的形态v1、成纤维细胞型v2、上皮细胞型v3、游走细胞型v4、多形性细胞型v5、悬浮型细胞

1、成纤维细胞型v这种细胞形态与体内成纤维细胞形态相似故而得名。细胞体呈梭形或不规则三角形，中央有圆形核，胞质向外伸出2～3个长短不同的突起。如血管内皮、心肌、平滑肌、成骨细胞等。

2、上皮细胞型v细胞呈扁平的不规则三角形，中央有圆形核，生长时常彼此紧密连接单层细胞片，起源于外胚层和内胚层组织的细胞，如皮肤表皮及衍生物（汗腺、皮脂腺等）。肠管上皮、肝、胰和肺泡上皮细胞。

3、游走细胞型v细胞的培养需要在支持物上生长，一般不连接成片，细胞胞质经常出现伪足和突起，呈活跃的游走和变形运动，速度快而且方向不规则。

4、多形性细胞型v除上述三种细胞外，还有一些组织和细胞，如神经组织的细胞等，难以确定它们的稳定形态，可统归多形性细胞。

5、悬浮型细胞v这类细胞常呈圆形，不贴附在支持物上，呈现悬浮状态生长。如血液细胞，淋巴组织细胞及肿瘤细胞。培养这类细胞也可采用微生物培养的方法进行悬浮物培养。

二、动物细胞培养基v1、动物细胞培养的环境要求v2、培养基组成v3、常用的合成培养基v4、培养基制备应考虑的因素

1、动物细胞培养的环境要求v①温度v来源不同的动物细胞，其最适的生长温度是不尽相同的，昆虫细胞的最适温度是25～28℃，人和哺乳动物细胞的最适温度37℃。鸟类细胞在38.5℃时生长最佳。v动物细胞对低温的耐受力比对高温的耐受力强，如温度升至