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【转载】细胞在体外培养中所需的条件  

2013-03-25 14:59:12|  分类: 生物选修 |  标签: |举报 |字号 订阅

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问题的提出:这次的嘉兴市基础测试题中涉及到小鼠肝部肿瘤细胞的培养条件,许多学生回答的温度考虑到与体内细胞所需要的温度基本相同,也就是 37左右,这样的考虑实际上正确的,而我们在批卷中认为具体温度是错误的。那么动物的细胞培养到底需要什么样的条件呢?据资料可知:

无污染环境:培养环境无毒和无菌是保证细胞生存的首要条件。当细胞放置于体外培养时,与体内相比细胞丢失了对微生物和有毒物的防御能力,一旦被污染或自身代谢物质积累等,可导致细胞死亡。因此在进行培养中,保持细胞生存环境无污染、代谢物及时清除等,是维持细胞生存的基本条件。

恒定的温度:维持培养细胞旺盛生长,必须有恒定适宜的温度。培养细胞的最适温度相当于各种细胞或组织取材机体的正常温度。人和哺乳动物细胞培养的最适温度为35~37人体细胞培养的标准温度为 36.5±0.5,偏离这一温度范围,细胞的正常代谢会受到影响,甚至死亡。培养细胞对低温的耐受力较对高温强,温度上升不超过39时,细胞代谢与 温度成正比;人体细胞在39-401小时,即能受到一定损伤,但仍有可能恢复;在40-411小时,细胞会普遍受到损伤,仅小半数有可能恢复;41-421小时,细胞受到严重损伤,大部分细胞死亡,个别细胞仍有恢复可能;当温度在43以上1小时,细胞全部死亡。

气体环境:气体是人体细胞培养生存必需条件之一,所需气体主要有氧气和二氧化碳。氧气参与三羧酸循环,产生供给细胞生长增殖的能量和合成细胞生长所需用的 各种成分。 开放培养时一般把细胞置于 95%空气加5%二氧化碳混合气体环境中。二氧化碳既是细胞代谢产物,也是细胞生长繁殖所需成分,它在细胞培养中的主要作用在于维持培养基的PH值。大多数细胞的适宜pH7.2-7.4,偏离这 一范围对细胞培养将产生有害的影响。但细胞耐酸性比耐碱性大一些,在偏酸环境中更利于细胞生长。有资料显示,原代羊水细胞培养pH6.8时最适。

细胞培养液pH浓度的调节最常用的为加NaHCO3的方法,因为NaHCO3可供CO2,但二氧化碳易于逸出,故最适用于封闭培养,而羟乙基哌嗪乙硫磺酸 HEPES)因其对细胞无毒性,也起缓冲作用,有防止pH迅速变动的特性而用于开放细胞培养技术中,其最大优点是在开放式培养或细胞观察时能维持较恒定的pH值。

细胞培养基:培养基是培养细胞中供给细胞营养和促使细胞生殖增殖的基础物质,也是培养细胞生长和繁殖的生存环境。培养基的种类很多,按其物质状态分为半固体培养基和液体培养基两类;按其来源分为合成培养基和天然培养基。

1)合成培养基:合成培养基是根据细胞所需物质的种类和数量严格配制而成的。内含碳水化合物、氨基酸、脂类、无机盐、维生素、微量元素和细胞生长因子等。单独使用细胞虽有生存但不能很好的生长增殖。

2)天然培养基:使用最普遍的天然培养基是血清,基本以小牛血清最普遍。血清由于含有多种细胞生长因子、促贴附因子及其多活性物质。与合成培养基合用,能使细胞顺利增殖生长。

离体细胞与体内的细胞在营养代谢上是有区别的。

机体内的细胞营养可受神经和激素等进行一系列的统一调节,而离体的细胞则不受其调节。

离体培养细胞与体内细胞在营养要求上的主要差别如下:体外长期培养的细胞大多需要血浆、血清或胚胎浸出液,而这类培养基都可能含有微量的激素、维生素及必要的氨基酸,足以供给细胞营养的需要。

培养细胞是一群离体细胞,而这些细胞有不同的营养要求。这些不同的营养要求在体内由其他器官和组织细胞的活动间接供给,而在培养基中则没有这种供给,也不受其他组织代谢的影响。各种组织都有其特殊的营养要求,能适合某一种组织的培养基,不一定就能适合别一种组织的细胞,其差异有时较大。

由此可见,各种不同的细胞具有不同的营养要求。因此,细胞营养的研究在组织细胞培养中非常重要。凡能进入细胞中被细胞所利用,参与细胞代谢活动和维持细胞生存的物质均属营养物质。

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