第二章动物细胞工程精品文档.ppt

1、常用技术常用技术第二节第二节 动物细胞工程动物细胞工程动物细胞培养动物细胞培养动物细胞融合动物细胞融合单克隆抗体技术单克隆抗体技术核移植核移植干细胞工程干细胞工程一、动物细胞培养的应用和概念：一、动物细胞培养的应用和概念：动物细胞培养动物细胞培养就是从就是从动物动物有机体中取出有机体中取出相关的相关的组织组织,将它分散成将它分散成单个细胞单个细胞,然后然后,放在适宜放在适宜的培养基中的培养基中,让这些细胞让这些细胞生长和增殖生长和增殖.细胞培养细胞培养是细胞工程中是细胞工程中最基础最基础的技的技术，术，是指把有机体的某一是指把有机体的某一组织组织或器官或器官取出，分散为取出，分散为单个单个细胞

2、细胞，使其在人工培养基，使其在人工培养基条件下继续条件下继续生存、生长生存、生长甚甚至至增殖增殖的过程。的过程。1、动物细胞培养的基本条件、动物细胞培养的基本条件探究活动：探究活动：（1）体外培养细胞体外培养细胞时需要一些基本的时需要一些基本的营养物质营养物质和和生长因子生长因子、适、适宜的宜的酸碱度酸碱度、渗透压渗透压、温度温度、二氧化碳二氧化碳以及严格的以及严格的无菌条件无菌条件。（2）温热的盐水：温热的盐水：可以满足细胞对可以满足细胞对水分、温度水分、温度和和无机盐无机盐的需求，的需求，同时，无机盐离子对维持细胞生存所必需的同时，无机盐离子对维持细胞生存所必需的渗透压渗透压平衡、平衡、离

3、子离子平衡、平衡、PH恒定都起着重要的作用。恒定都起着重要的作用。血清血清：可以提供：可以提供基本的营养物质基本的营养物质，如氨基酸、维生素、无机物、，如氨基酸、维生素、无机物、脂质、核酸衍生物等。还可以提供脂质、核酸衍生物等。还可以提供激素激素和和各种生长因子各种生长因子，如胰，如胰岛素、肾上腺皮质激素、血小板生长因子等。岛素、肾上腺皮质激素、血小板生长因子等。鸡胚浸出液鸡胚浸出液的作用与动物的作用与动物血清类似血清类似，含有多种促进细胞生长的，含有多种促进细胞生长的营养物质营养物质。1、无菌、无毒的环境、无菌、无毒的环境培养液和所有培养用具进行培养液和所有培养用具进行无菌处理无菌处理措施：

4、培养液中措施：培养液中加抗生素加抗生素，定期，定期更换更换培养液培养液2、营养、营养糖、氨基酸、无机盐、微量元素、促生长因子（维生糖、氨基酸、无机盐、微量元素、促生长因子（维生素、激素等）和动物血清素、激素等）和动物血清3、温度和、温度和PH 36.50.5 7.2-7.44、气体环境、气体环境 O2 CO2 95空气空气 5的的CO2动物细胞培养的条件：动物细胞培养的条件：2、动物细胞培养过程：、动物细胞培养过程：动物胚胎或幼龄动物的动物胚胎或幼龄动物的组织、器官组织、器官（剪碎）（剪碎）细胞悬浮液细胞悬浮液胰蛋白酶胰蛋白酶1010代细胞代细胞5050代细胞代细胞传代培养传代培养细胞株细胞株

5、无限传代无限传代细胞系细胞系单个细胞单个细胞加加培养液培养液遗传物质遗传物质未改变未改变遗传物质遗传物质已改变已改变动物组织细胞间隙中含动物组织细胞间隙中含有一定量的有一定量的弹性纤维弹性纤维等等蛋白质蛋白质，将细胞网络起，将细胞网络起来形成具有一定弹性和来形成具有一定弹性和韧性的组织和器官。韧性的组织和器官。（分解弹性纤维、胶原蛋白）（分解弹性纤维、胶原蛋白）原代培养原代培养动物细胞的培养过程幼龄动物幼龄动物取动物器官取动物器官和组织和组织剪碎组织剪碎组织胰蛋白酶处理胰蛋白酶处理细胞培细胞培养养单个细胞单个细胞动物细胞培养技术动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础是其他动物细胞工程技术

6、的基础有关概念有关概念:原代培养：原代培养：直接从机体得到的组织或将其分散成单个细胞后开始直接从机体得到的组织或将其分散成单个细胞后开始的初次培养为原代细胞。的初次培养为原代细胞。（培养的第（培养的第1 1代细胞与传代细胞与传1010代以内的细胞称为原代培养）代以内的细胞称为原代培养）传代培养：传代培养：将原代细胞从培养瓶中取出，配制成细胞悬浮液，分将原代细胞从培养瓶中取出，配制成细胞悬浮液，分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养，称为传代培养装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养，称为传代培养。细胞株：细胞株：原代细胞一般传至原代细胞一般传至1010代左右代左右细胞生长停滞，大部分细胞细胞生长

7、停滞，大部分细胞 衰老死亡，少数细胞存活到衰老死亡，少数细胞存活到40504050代代，这种传代细胞为细胞株。，这种传代细胞为细胞株。细胞系：细胞系：细胞株传代至细胞株传代至5050代后代后又出现细胞生长停滞状态，只有部又出现细胞生长停滞状态，只有部 分细胞由于分细胞由于遗传物质的改变遗传物质的改变，使其在培养条件下可以，使其在培养条件下可以无限无限制传制传 代，这种传代细胞为细胞系。代，这种传代细胞为细胞系。细胞株和细胞系的区别：细胞株和细胞系的区别：细胞系的遗传物质改变，具有癌细细胞系的遗传物质改变，具有癌细胞的特点，失去接触抑制，容易传代培养。胞的特点，失去接触抑制，容易传代培养。1.1

8、.蛋白质生物制品的生产蛋白质生物制品的生产2.2.健康细胞培养健康细胞培养培养健康细胞用于烧伤病人皮肤移植培养健康细胞用于烧伤病人皮肤移植3.3.细胞的生理、药理、病理研究细胞的生理、药理、病理研究 获得细胞用于检测有毒物质获得细胞用于检测有毒物质获得细胞产物，如蛋白质生物制品病毒疫苗、获得细胞产物，如蛋白质生物制品病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等干扰素、单克隆抗体等3、动物细胞培养技术的应用：、动物细胞培养技术的应用：植物组织培养和动物细胞培养的比较植物组织培养和动物细胞培养的比较比较项目比较项目植物组织培养植物组织培养动物细胞培养动物细胞培养原理原理细胞的全能性细胞的全能性细胞增殖细胞增殖培

9、养基性质培养基性质固体培养基固体培养基液体培养基液体培养基培养基特有成分培养基特有成分蔗糖蔗糖 植物激素植物激素葡萄糖葡萄糖 动物血清动物血清培养结果培养结果植物体植物体细胞株、细胞系细胞株、细胞系培养目的培养目的快速繁殖、培育快速繁殖、培育无病毒植株无病毒植株获得细胞或细胞获得细胞或细胞分泌蛋白分泌蛋白二、动物细胞融合（细胞杂交）二、动物细胞融合（细胞杂交）灭活灭活的病毒：的病毒：仙台病毒仙台病毒 疱疹病毒疱疹病毒 新城鸡瘟病毒新城鸡瘟病毒物理法：物理法：离心、振动、离心、振动、电激电激化学法：化学法：聚乙二醇聚乙二醇聚乙二醇聚乙二醇因为灭活的病毒能使细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新因为灭

10、活的病毒能使细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。排布，细胞膜打开，细胞发生融合。不灭活的话会感染细胞，而不能诱导细胞融合。不灭活的话会感染细胞，而不能诱导细胞融合。1、细胞融合：、细胞融合：两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程细胞核细胞核病毒颗粒病毒颗粒细胞核细胞核读读下面一段文字资料，思考以下问题：下面一段文字资料，思考以下问题：长期以来，为了获得抗体，采用的是把某种抗原长期以来，为了获得抗体，采用的是把某种抗原反复反复注射注射到动物体内，然后从动物血清中分离出所需抗体到动物体内，然后从动物血清中分离出所需抗体的方法。

11、用这种方法获得的抗体，不仅的方法。用这种方法获得的抗体，不仅产量低产量低，而且，而且抗体的抗体的特异性差，纯度低，反应不够灵敏特异性差，纯度低，反应不够灵敏。人们发现，。人们发现，在动物发生免疫反应的过程中，体内的在动物发生免疫反应的过程中，体内的B细胞可以产生细胞可以产生多达百万种以上的特异性抗体，但是每个多达百万种以上的特异性抗体，但是每个B细胞只分泌细胞只分泌一种化学性质单一、特异性强的抗体。一种化学性质单一、特异性强的抗体。要想获得大量的要想获得大量的单一抗体单一抗体，必须用，必须用单个单个B细胞细胞进行无性进行无性繁殖，即繁殖，即克隆克隆。怎样才能获得怎样才能获得单克隆抗体单克隆抗体

12、？如何大量生产单克隆抗体？如何大量生产单克隆抗体？利用利用淋巴细胞产生抗体淋巴细胞产生抗体的功能的功能利用利用肿瘤细胞无限增殖肿瘤细胞无限增殖的特性的特性利用细胞融合的技术利用细胞融合的技术将两种细胞融合将两种细胞融合获得具有淋巴细胞获得具有淋巴细胞和肿瘤细胞特性的和肿瘤细胞特性的杂交瘤细胞杂交瘤细胞利用利用动物细胞培养技术动物细胞培养技术大量培养杂交瘤细胞大量培养杂交瘤细胞单克隆抗体单克隆抗体由由单个单个B B淋巴细胞淋巴细胞经过无性繁殖（经过无性繁殖（克隆克隆），形成基因型），形成基因型相同的细胞群，这一细胞群所产生的相同的细胞群，这一细胞群所产生的化学性质单一、化学性质单一、特异性强的抗

13、体特异性强的抗体称为单克隆抗体。称为单克隆抗体。特点：特点：特异性强、灵敏度高特异性强、灵敏度高 2、单克隆抗体制备过程、单克隆抗体制备过程 注射抗原注射抗原B淋巴细胞淋巴细胞骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞细胞融合、细胞融合、筛选筛选杂交细胞杂交细胞细胞培养细胞培养筛选筛选，继续培养，继续培养足够数量的、能产生足够数量的、能产生特定抗体的细胞群特定抗体的细胞群体外培养体外培养注射到小鼠腹腔注射到小鼠腹腔单克隆抗体单克隆抗体1、本过程利用了哪些原理？、本过程利用了哪些原理？免疫原理，细胞融合原理和免疫原理，细胞融合原理和动物细胞培养原理动物细胞培养原理2、为什么选用小鼠骨髓瘤细胞、为什么选用小鼠骨髓瘤细胞

14、与与B细胞融合？细胞融合？这样融合成的杂交瘤细胞，继承这样融合成的杂交瘤细胞，继承了双亲细胞的遗传物质，不仅具了双亲细胞的遗传物质，不仅具有有B细胞细胞分泌抗体分泌抗体的能力，而且的能力，而且还有还有无限增殖无限增殖的本领，因而可以的本领，因而可以获得大量单克隆抗体获得大量单克隆抗体小结小结两个过程两个过程动物细胞培养过程动物细胞培养过程单克隆抗体制备过程单克隆抗体制备过程三三个个“一一”一个诱导细胞融合的新方法一个诱导细胞融合的新方法 灭活病毒灭活病毒一个新细胞一个新细胞杂交瘤细胞杂交瘤细胞一个优势单克隆抗体一个优势单克隆抗体特异性特异性 强、灵敏度高强、灵敏度高的优势的优势单克隆抗体的应用

15、单克隆抗体的应用与与常规抗体相比，单克隆抗体常规抗体相比，单克隆抗体产量高，特异性强，产量高，特异性强，灵敏度高灵敏度高，优越性十分明显，优越性十分明显。1、作为诊断试剂、作为诊断试剂2、用于治疗疾病和运载药物、用于治疗疾病和运载药物 作为载体，运载抗癌药物，形成作为载体，运载抗癌药物，形成“生物导弹生物导弹”治疗肿治疗肿瘤瘤资料：目前世界各国已经研制出数以百计的单克隆抗体。许资料：目前世界各国已经研制出数以百计的单克隆抗体。许多缺乏良好诊断手段的传染病、免疫性疾病、血液病、内分多缺乏良好诊断手段的传染病、免疫性疾病、血液病、内分泌疾病和遗传病，用单克隆抗体作为诊断手段，是一个必然泌疾病和遗传

16、病，用单克隆抗体作为诊断手段，是一个必然趋势。另外，用单克隆抗体做体内诊断，借以鉴别和定位体趋势。另外，用单克隆抗体做体内诊断，借以鉴别和定位体内内“病灶病灶”也引起人们的注意，目前，主要用于肿瘤追踪及也引起人们的注意，目前，主要用于肿瘤追踪及心肌梗塞的诊断。心肌梗塞的诊断。植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较比较项目比较项目植物体细胞杂交植物体细胞杂交动物细胞融合动物细胞融合细胞融合原理细胞融合原理细胞膜的流动性、细胞膜的流动性、细胞膜的流动性细胞膜的流动性细胞融合的方法细胞融合的方法 去去除细胞壁后诱导除细胞壁后诱导原生质体融合原生质体融合使细胞分散后诱使细胞分散后诱导细胞融合导细胞融合诱导方法诱导方法物理（离心、振荡、物理（离心、振荡、电刺激）电刺激）化学（聚乙二醇）化学（聚乙二醇）物理、化学方法物理、化学方法（同左）（同左）灭活的病毒灭活的病毒用途用途获得杂种植株获得杂种植株制备单克隆抗体制备单克隆抗体三、动物体细胞移植技术和克隆动物三、动物体细胞移植技术和克隆动物1 1、克隆：、克隆：2 2、克隆的条件：、克隆的条件：就是无性繁殖，具体地说，是