細(xì)胞培養(yǎng)(cellculture)是指在體外模擬體內(nèi)環(huán)境(無(wú)菌、適宜溫度、酸堿度和一定營(yíng)養(yǎng)條件等),使之生存、生長(zhǎng)、繁殖并維持主要結(jié)構(gòu)和功能的一種方法。細(xì)胞培養(yǎng)也叫細(xì)胞克隆技術(shù),在生物學(xué)中的正規(guī)名詞為細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。不論對(duì)于整個(gè)生物工程技術(shù),還是其中之一的生物克隆技術(shù)來(lái)說(shuō),細(xì)胞培養(yǎng)都是一個(gè)*的過(guò)程,細(xì)胞培養(yǎng)本身就是細(xì)胞的大規(guī)??寺 <?xì)胞培養(yǎng)技術(shù)可以由一個(gè)細(xì)胞經(jīng)過(guò)大量培養(yǎng)成為簡(jiǎn)單的單細(xì)胞或極少分化的多細(xì)胞,這是克隆技術(shù)*的環(huán)節(jié),而且細(xì)胞培養(yǎng)本身就是細(xì)胞的克隆。細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是細(xì)胞生物學(xué)研究方法中重要和常用技術(shù),通過(guò)細(xì)胞培養(yǎng)既可以獲得大量細(xì)胞,又可以借此研究細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞的合成代謝、細(xì)胞的生長(zhǎng)增殖等。
影響細(xì)胞培養(yǎng)的環(huán)境因素有哪些:
1.無(wú)菌環(huán)境
無(wú)毒和無(wú)菌是體外培養(yǎng)細(xì)胞的首要條件。細(xì)胞在活體內(nèi),解毒系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)可抵抗微生物或其他有害物質(zhì)的入侵,但細(xì)胞在體外培養(yǎng)的過(guò)程中,缺乏機(jī)體免疫系統(tǒng)的保護(hù)而喪失對(duì)微生物的防御能力和對(duì)有害物質(zhì)的解毒能力。為保證細(xì)胞能在體外環(huán)境中生長(zhǎng)繁殖,必須要確保無(wú)菌工作區(qū)域、良好的個(gè)人衛(wèi)生、無(wú)菌試劑和培養(yǎng)基以及無(wú)菌操作。
常見的微生物污染有支原體、細(xì)菌、真菌。支原體無(wú)致死毒性,可與細(xì)胞長(zhǎng)期共存,對(duì)細(xì)胞有潛在影響,但體積小,不易鑒別,可借助于地衣紅或Hoechst33342染色來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。細(xì)菌增殖快,在短時(shí)間內(nèi)即可大量擴(kuò)增,并產(chǎn)生毒素殺死細(xì)胞。真菌的種類繁多,肉眼可見,漂浮于培養(yǎng)液面上,可呈絲狀、管狀或樹枝狀等。
2.合適的溫度
一般哺乳類與禽類細(xì)胞在體外培養(yǎng)的適宜溫度是37~38℃,不適宜的環(huán)境溫度會(huì)影響細(xì)胞的生長(zhǎng)。細(xì)胞對(duì)低溫的耐受能力要強(qiáng)于對(duì)高溫的耐受能力,在低溫下,細(xì)胞的代謝活力及核分裂能力降低。若溫度不低于0℃,雖然細(xì)胞代謝受到影響,但無(wú)損傷作用;25~35℃時(shí),細(xì)胞以緩慢的速度生長(zhǎng);但若被置于40℃數(shù)小時(shí),則不僅不利于細(xì)胞生存、生長(zhǎng),甚至可導(dǎo)致其死亡。
3.適宜的滲透壓
高滲溶液或低滲溶液會(huì)引起細(xì)胞發(fā)生褶皺、腫脹、破裂。因此,滲透壓是體外培養(yǎng)細(xì)胞的重要條件之一。多數(shù)體外培養(yǎng)的細(xì)胞對(duì)滲透壓都有一定的耐受能力,實(shí)際應(yīng)用中,260~320mmol/L的滲透壓可適用于大多數(shù)細(xì)胞。
4.氣體環(huán)境與pH
細(xì)胞的體外培養(yǎng)需要理想的氣體環(huán)境,氧氣、二氧化碳是細(xì)胞生存的必要條件。氧氣參與細(xì)胞的三羧酸循環(huán),為細(xì)胞生存、代謝與合成提供能量;二氧化碳既是細(xì)胞的代謝產(chǎn)物,是細(xì)胞生長(zhǎng)的必需成分,又與維持培養(yǎng)液的pH有關(guān)。大多數(shù)細(xì)胞適宜的pH范圍往往是7.2~7.4。在開放式培養(yǎng)中,以5%的二氧化碳?xì)怏w比例為宜。