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動物細(xì)胞制藥ppt課件(已修改)

2025-01-20 04:24 本頁面
 

【正文】 第五章 動物細(xì)胞工程制藥 了解動物細(xì)胞的形態(tài)及生理特點,熟悉生產(chǎn)常用的幾種動物細(xì)胞的特點和培養(yǎng)條件及大規(guī)模培養(yǎng)方法,熟悉動物細(xì)胞生物反應(yīng)器類型及其操作原理,掌握組織工程概念。 細(xì)胞是生物體的基本結(jié)構(gòu)單位和功能單位,單細(xì)胞生物,一個細(xì)胞就是一個個體,而多細(xì)胞生物則由許多細(xì)胞組成一個個體。我們所看到的生物體都是由多細(xì)胞所組成。在多細(xì)胞生物體中,由形態(tài)結(jié)構(gòu)相似的細(xì)胞再組成組織,執(zhí)行著生物體中的部分功能。 細(xì)胞工程( cell engineering) 應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)方法,借助工程學(xué)的試驗方法或技術(shù),在細(xì)胞水平上研究改造生物遺傳特性和生物學(xué)特性,以獲得特定的細(xì)胞、細(xì)胞產(chǎn)品或新生物體的有關(guān)理論和技術(shù)方法的學(xué)科。 廣義的細(xì)胞工程包括所有的生物組織、器官及細(xì)胞離體操作和培養(yǎng)技術(shù),狹義的細(xì)胞工 程則是指細(xì)胞融合和細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。 根據(jù)研究對象不同,細(xì)胞工程可分為動物細(xì)胞工程和植物細(xì)胞工程。 動物細(xì)胞工程 單克隆抗體 細(xì)胞融合 細(xì)胞培養(yǎng) 胚胎移植 核 移 植 動 物 細(xì) 胞 培 養(yǎng) ?胚胎或幼齡動物的組織器官(細(xì)胞來源) 剪碎、胰蛋白酶 分離細(xì)胞 單 個 細(xì) 胞 洗滌、稀釋、分離 原代培養(yǎng) 原 代 細(xì) 胞 細(xì) 胞 株 傳代培養(yǎng) 遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變 細(xì) 胞 系 遺傳物質(zhì)發(fā)生改變 應(yīng)用 生產(chǎn)有價值的蛋白質(zhì)制品,(如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體、動物激素) 檢測有毒物質(zhì) 用于某些器官移植 細(xì)胞分化 多細(xì)胞生物體是由各種各樣形態(tài)和功能都不同的細(xì)胞群所組成。高等動、植物由受精卵細(xì)胞開始的胚胎發(fā)生過程隨著細(xì)胞分裂次數(shù)的增加而使得早期胚胎的細(xì)胞數(shù)量也增加許多。其中有些細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上逐漸發(fā)生了差異,這種細(xì)胞之間差異的發(fā)生過程就是細(xì)胞分化。個體發(fā)育的過程就是細(xì)胞分化的過程,個體的各種器官和組織都是通過細(xì)胞分化形成的。 離體細(xì)胞的形態(tài) 貼壁細(xì)胞: 來自動物實體組織的大多數(shù)細(xì)胞需要貼壁單層生長。 一般成纖維樣或上皮樣細(xì)胞型。 懸浮細(xì)胞: 細(xì)胞無需貼附到固體介質(zhì)上就能生存和生長的細(xì)胞。來自血液、淋巴系統(tǒng)的細(xì)胞和大多數(shù)腫瘤細(xì)胞常為非貼壁依賴性的,它們 形態(tài)呈圓形。 兼性 貼壁細(xì)胞: 不嚴(yán)格依賴支持物。 動物細(xì)胞的化學(xué)組成 水分 85%,無機鹽 11. 5%,蛋白質(zhì) 710%,脂質(zhì) 12%,其他有機物 %。 動物細(xì)胞的代謝 糖、脂肪、蛋白質(zhì)的降解代謝分三階段:第一階段是大分子降解為小分子;第二階段是小分子代謝產(chǎn)生乙酰輔酶 A、 α 酮戊二酸和草酰乙酸; 第三階段是三羧酸循環(huán)。 動物細(xì)胞體外培養(yǎng)的主要能源來自葡萄糖和谷氨酰胺,如何提高 DO2? 在高密度培養(yǎng)時加部分果糖。 動物細(xì)胞的生理特點 動物細(xì)胞的分裂周期長 (1248hr) 各類細(xì)胞分裂周期時間表 細(xì)胞生長需貼附于基質(zhì),并有接觸抑制現(xiàn)象 正常二倍體細(xì)胞的壽命有限 動物細(xì)胞對周圍環(huán)境敏感 動物細(xì)胞對培養(yǎng)基要求高 動物細(xì)胞蛋白質(zhì)的合成途徑和修飾功能與細(xì)菌不同 動物細(xì)胞和微生物細(xì)胞的總體差異 內(nèi)容 微生物細(xì)胞 動物細(xì)胞 細(xì)胞壁 普遍存在 不存在 生長速率 ~ ~ 需氧量 高 低 營養(yǎng)要求 普遍簡單 復(fù)雜 CO2需求 一些微生物需 CO2 許多需要 CO2形成緩沖液 環(huán)境影響 小 大 大小范圍 100~2022nm 10000~100000nm 接種濃度 低 高( ) 生長濃度 高( 109~) 低( ) 動物細(xì)胞培養(yǎng)的特性 動物細(xì)胞培養(yǎng)是指在合適的培養(yǎng)條件下,動物細(xì)胞離體生長和增殖,并保持其特性和功能的技術(shù),這些細(xì)胞不再形成組織。 ?細(xì)胞生長緩慢,易污染,培養(yǎng)需用抗生素 ?細(xì)胞大,無細(xì)胞壁,機械強度低,環(huán)境適應(yīng)性差 ?需氧少,不耐受強力通風(fēng)與攪拌 ?群體生長效應(yīng),貼壁生長(錨地依賴性) ?培養(yǎng)過程產(chǎn)品分布細(xì)胞內(nèi)外,成本高 ? 原代培養(yǎng)細(xì)胞一般繁殖 50代即退化死亡 細(xì)胞生長的類型 貼壁依賴性 來自動物實體組織的大多數(shù)細(xì)胞需要貼壁單層生長。只要它們沒有轉(zhuǎn)化為非貼壁依賴性的必須貼伏在合適的固體介質(zhì)上并鋪展,才能生長。 非貼壁依賴性 細(xì)胞無需貼附到固體介質(zhì)上就能生存和生長的細(xì)胞。來自血液、淋巴系統(tǒng)的細(xì)胞和大多數(shù)腫瘤細(xì)胞常為非貼壁依賴性的,它們形態(tài)呈圓形。 生長特性 貼壁依賴型細(xì)胞在培養(yǎng)時要貼附于培養(yǎng)(瓶)器皿壁上,細(xì)胞一經(jīng)貼壁就迅速鋪展,然后開始有絲分裂,并很快進(jìn)入對數(shù)生長期。一般數(shù)天后就鋪滿培養(yǎng)表面,并形成致密的細(xì)胞單層。 貼壁培養(yǎng)的優(yōu)點 ●容易更換培養(yǎng)液;細(xì)胞緊密黏附于固相表面,可直接傾去舊培養(yǎng)液,清洗后直接加入新培養(yǎng)液。 ●容易采用灌注培養(yǎng),從而達(dá)到提高細(xì)胞密度的目的;因細(xì)胞固定表面,不需過濾系統(tǒng)。 ●當(dāng)細(xì)胞貼壁于生長基質(zhì)時,很多細(xì)胞將更有效的表達(dá)一種產(chǎn)品。 ●同一設(shè)備可采用不同的培養(yǎng)液 /細(xì)胞的比例。 ●適用于所有類型細(xì)胞。 貼壁培養(yǎng)的缺點 與懸浮培養(yǎng)法相比 ●擴大培養(yǎng)比較困難,投資大; ●占地面積大; ●不能有效監(jiān)測細(xì)胞的生長。 細(xì)胞培養(yǎng)物的獲得 原代培養(yǎng)物 在無菌條件下,用鑷子和剪刀將切下的組織剪 碎成小塊,再用胰蛋白酶等蛋白水解酶處理,使組織解離成單個細(xì)胞,放入培養(yǎng)容器中無菌培養(yǎng)。這種原代培養(yǎng)物中含有各種不同分化的細(xì)胞類型,它們的生長速率不同,成纖維細(xì)胞最易生長,常會在此后的傳代培養(yǎng)中占據(jù)優(yōu)勢。仔細(xì)控制培養(yǎng)基的成分,可以選擇性地支持某些細(xì)胞類型的生長。 兩個專業(yè)術(shù)語 細(xì)胞系: 首次分離組織的培養(yǎng)稱之為原代培養(yǎng)。原代培養(yǎng)物經(jīng)傳代成功后即成細(xì)胞系。 細(xì)胞株: 通過選擇法或克隆形成法從原代培養(yǎng)物或細(xì)胞系中獲得的具有
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