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细胞培养是指将细胞从动物或植物体内取出,然后在适宜的人工环境中生长的过程。细胞可以在培养前直接从组织中取出并通过酶或机械方法进行解离,也可以来源于已建立的细胞系或细胞株。
原代培养是指细胞从组织中分离出来后,在适宜条件下增殖,直到它们占据所有可用的基质(即达到汇合状态)的培养阶段。 在此阶段,必须通过将细胞转移到含有新鲜生长培养基的新容器中进行传代培养(即传代),以为其提供更多的继续生长空间。
在第一次传代培养之后,原代培养物成为细胞系或亚克隆。来自原代培养物的细胞系寿命有限(即它们是有限细胞系;请见下文),随着细胞的传代,生长能力最强的细胞会占据优势,导致细胞群中的基因型和表型在一定程度上是一致的。
如果通过克隆或其它一些方法从培养物中阳性筛选出了一个细胞系亚群,该细胞系就成为一个细胞株。与亲代细胞系起始时相比,细胞株通常会获得一些其他遗传改变。
正常细胞通常只能分裂有限的次数,随后就会丧失增殖能力,这是一种由遗传决定的事件,被称为衰老;此类细胞系被称为有限细胞系。然而,一些细胞系可通过一种称为转化的过程变成永生化细胞系,该过程可以自发发生,也可以通过化学或病毒诱导。当一个有限细胞系经历转化并获得无限分裂能力时,它就变成了一个连续细胞系。
各种细胞类型的培养条件相差很大,但细胞培养的人工环境必须包括一个含有以下物质的合适容器:
大多数细胞为贴壁细胞,必须附着于固体或半固体基质上进行培养(贴壁或单层培养),而另一些细胞则可在培养基中漂浮生长(悬浮培养)。
根据培养细胞的形状和外观(即形态学),可将其分为三个基本类别。
成纤维(或成纤维细胞样)细胞为双极或多极细胞,呈细长的形状,并附着在基质上生长。
上皮样细胞呈多边形,尺寸更规则,并附着在基质上呈散在斑片状生长。
淋巴母细胞样细胞呈球形,通常悬浮生长,不附着在表面上。
细胞培养是细胞和分子生物学中使用的主要工具之一,为细胞正常生理学和生物化学研究(例如代谢研究、衰老)、药物和毒性化合物对细胞的作用以及致突变性和致癌性研究提供了出色的模型系统。细胞培养还可用于药物筛选和开发,以及生物化合物(例如疫苗、治疗性蛋白质)的大规模生产。在这些应用中,使用细胞培养的主要优势在于,使用来源于同一批次的克隆细胞可获得一致且可重现的结果。
该视频概述了细胞培养中使用的基本设备和适当的实验室装置。介绍并演示了如何在细胞培养通风橱中进行安全无菌操作的指南。
本视频重点介绍了为防止细胞培养受到污染应采取的步骤。演示了使用最佳实践无菌技术进行细胞培养所需的所有基本操作。
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