細胞工程及其在食品工業中的應用(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 瓶一次用完。 6)、無污染環境 ? 培養環境無毒和無菌是保證細胞生存的首要條件。當細胞放置于體外培養時，與體內相比細胞丟失了對微生物和有毒物的防御能力，一旦被污染或自身代謝物質積累等，可導致細胞死亡。因此在進行培養中，保持細胞生存環境無污染、代謝物及時清除等，是維持細胞生存的基本條件。 四 細胞培養設施 實驗室設計 細胞培養是一種無菌操作技術，要求工作環境和條件必須 保證無微生物污染 和不受其它有害因素的影響。細胞培養室和設計原則是防止微生物污染和有害因素影響，要求工作環境清潔、空氣清新，干燥和無煙塵。 ?細胞培養室的設計實施原則一般是無菌操作區設在室內較少走動的內側，常規操作和封閉培養于一室，而洗刷消毒在另一室。 細胞培養實驗室 準備室 風淋 培養室 ?專用于組織細胞培養的空間，應包括更衣間、緩沖間、操作間。 ?內設超凈工作臺、培養箱等細胞培養的必要設備，應具備紫外消毒、通風及溫控設施。 ?操作間放置凈化工作臺及二氧化碳培養箱、離心機及倒置顯微鏡等。 ?緩沖間可放置電冰箱、冷藏器及毒好的無菌物品等 風淋室 ： 風淋室是生物潔凈室的理想配套設備，它不僅可以清除人體和物品 表面附著的塵埃 ，減少帶入潔凈室的灰塵量，而且兼有氣閘室的功能，可防止非潔凈空氣的侵入。風淋室的板壁采用輕質隔熱夾芯鋼板，吹淋板采用進口不銹鋼制作，吹淋口方向可調，風淋時間可在 3099秒間的調整。風淋室可以配合加熱器，冬天可以加熱，溫度可調，一般控制溫度在 3035℃ 較為適宜。 超凈工作臺 ?也稱凈化工作臺，分為側流式、直流式和外流式三大類。 CO2培養箱 ? 哺乳動物離體細胞培養和體內細胞一樣 ,需要在恒足溫度下才能生存 ,溫差變化一般不應超過 ，因此培養箱對溫度應具有較高靈敏度。 CO2培養箱的優點在于能恒定地供應一定量的 CO2,一般 5%即可 維持培養液 PH值穩定 。 冰箱 ?細胞培養的冰箱應特別注意清潔， 防止污染。 ?水純化裝置 細胞培養對水的質量要求較高。一般需要使用重蒸或三蒸水配置各種培養用液。 過濾裝置 ?各種培養用液只能用過濾的方法進行除菌消毒處理。微化濾膜濾器是目前應用最廣泛的過濾裝置。 ?細胞冷凍貯存器 細胞冷凍貯存具有經濟、省力和較好保持細胞生物學特性的優點，目前各實驗室主要使用液氮容器貯存細胞。 ?培養器皿 培養器皿包括各種規格的玻璃、塑料培養瓶，培養皿，吸管，離心管等。 ?洗刷消毒間： 烤箱、消毒鍋、蒸餾水處理器及酸缸等。 ?分析間： 顯微鏡、計算機及打印機等。 無菌操作的要領 ? 由于體外培養的細胞缺乏機體抗感染功能，所以在一切操作中要努力作到最大限度的無菌，防止污染。 ?超凈工作臺消毒 打開紫外線殺菌燈照射消毒 20～ 30分鐘，然后關閉紫外燈，打開風機，流入的空氣是經過除菌板過濾的空氣，工作臺可保持無菌環境。 ?洗手 操作時因整個前臂伸入工作臺內，所以洗手一定要刷洗到肘部，然后用 %新潔爾滅或 75%的酒精棉球擦拭。 火焰消毒 ? 所使用物品均應經過燒灼，所用瓶口等開啟或封蓋時均需迅速旋轉過火焰進行消毒。 注意金屬器械不能在火焰上燒灼時間過長。 ?燒過的用具均要待冷卻后再接觸組織細胞。 ? 吸取營養液后的吸管不能再經火焰燒灼 ,否則會燒焦形成炭膜 ,再用時會將有害物質帶入培養液。 ?合理布局 右手使用方便的用品放右側，左手使用方便的用品放左側。 酒精燈置于中央，打開的培養液、培養瓶等應保持斜立或平放（瓶口長時間開口直立 ,易增加落菌機會）。 ?吸取各種用液應分別使用吸管，不能混用。 的條件 pH 應該加入哪些物質？這些物質如何調配？ 在使用合成培養基時通常需加入血清、血漿等天然成分，目的是什么？ ? 蛋白質生物制品的生產 如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體 ? 健康細胞培養 培養健康細胞用于燒傷病人皮膚移植 ? 細胞的生理、藥理、病理研究 用于篩選抗癌藥物 動物細胞培養技術 條件要求 : 工藝方式 :分批 流加式 半連續式 連續式 培養技術 : 懸浮培養技術 貼壁培養技術 微載體培養技術 多孔載體培養技術 微囊化培養技術 中空纖維細胞培養技術 植物組織培養和動物細胞培養的比較 比較項目 植物組織培養 動物細胞培養 原理 培養基性質 培養基特有成分 培養結果 培養目的 細胞的全能性 細胞增殖 固體培養基 液體培養基 蔗糖 植物激素 葡萄糖 動物血清 植物體 細胞株、細胞系 快速繁殖、培育無病毒植株 獲得細胞或細胞分泌蛋白 思考： 為什么選用動物胚胎或幼齡個體的器官或組織做動物細胞培養材料？ 動物細胞培養液的主要成分是什么？較植物組培培養基有何獨特之處？ 為什么培養前要將組織細胞分散成單個細胞？ 動物細胞培養能否像綠色植物組織培養那樣最終培養成新個體？ 主要成分：葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清等。獨特之處有： 液體培養基 成分中有動物血清等 因為這些組織或器官上的細胞生命力旺盛，分裂能力強 成塊組織不利培養，分散了做成細胞懸浮液利于培養 不能，動物細胞培養只能使細胞數目增多，不能發育成新的動物個體 3）細胞融合技術（體細胞雜交技術） 細胞融合是正常的生命活動 兩個細胞正在融合 受精作用 動物細胞融合 細胞 A 細胞 B 雜種細胞 滅活的病毒 物理法 化學法 仙臺病毒 皰疹病毒 新城雞瘟病毒 用滅活的病毒誘導動物細胞融合過程 細胞核 病毒顆粒 細胞核 細胞融合與融合誘導細胞融合物質 誘導劑： 仙臺病毒 聚乙二醇 電融合 誘導細胞融合的仙臺病毒必須滅活。 細胞融合概述 細胞融合（ cell fusion)， 又稱體細胞雜交（ somatic hybridiazation），是指兩個或更多個相同或不同細胞通過膜 融合形成單個細胞的過程。 細胞融合的定義 Cienkawski(1876)、 Buck(1877)、 Geddes(1880)在無脊椎動中發現了細胞合并現象。 ?1958年日本學者岡田（ Okada）發現仙臺病毒具有觸發動物細胞融合的效應。 ?1974年華裔加拿大學者高國楠創立了聚乙二醇（ PEG）化學融合法。 ?1975年 Kohler和 Milstein成功地融合了小鼠 B淋巴細胞和骨髓瘤細胞而產生能分泌預定單克隆抗體的雜交瘤細胞。 ?20世紀 80年代出現了電融合技術。 細胞融合研究進展 生物種類 細胞來源 成功年代 煙草兩個種間 苷藍 —— 青菜 大豆 —— 馬唐草 矮牽牛 —— 龍面花 大麥 —— 花生 大麥 —— 大豆 小麥 —— 矮牽牛 油菜 —— 大豆 玉米 —— 大豆 大豆 —— 野豌豆 大麥 —— 蠶豆 大豆 —— 草香木犀 酵母菌 —— 雞 大豆 —— 煙草 大豆 —— 秋水仙 人 —— 胡蘿卜 番茄 —— 馬鈴薯 人 —— 小鼠 葉 —— 葉 葉 —— 根 愈傷組織 —— 葉 葉 —— 花瓣 種子 —— 種子 葉 —— 懸浮細胞 葉 —— 花瓣 葉 —— 懸浮細胞 葉 —— 懸浮細胞 懸浮細胞 —— 懸浮細胞 葉 —— 根 懸浮細胞 —— 葉 原生質體 —— 血紅細胞 懸浮細胞 —— 葉 懸浮細胞 —— 葉 腹水癌細胞 —— 原生質體 葉 —— 根尖 纖維肉瘤細胞 —— 畸胎瘤細胞 1972 1972 1972 1972 1972 1972 1972 1972 1972 1972 1972 1972 1972 1972 1972 1972 1972 1972 幾種細胞融合成功的例子 植物融合細胞成長狀態對比 ,右瓶為地面融合的細胞，左瓶中為太空微重力環境下融合的細胞 動物細胞融合實驗使用的小白鼠 動植物細胞的融合過程 植物細胞融合過程 人造小鼠培育過程示意圖 細胞融合的意義