1、细胞生物学实验技术一动物细胞生物学实验动物细胞生物学实验技术技术细胞生物学实验技术一主主 要要 内内 容容第一节第一节 培养细胞的细胞生物学培养细胞的细胞生物学第二节第二节 细胞培养细胞培养第三节第三节 显微镜知识显微镜知识第四节第四节 细胞生物学实验技术细胞生物学实验技术细胞生物学实验技术一第一节第一节培养细胞的细胞生物学培养细胞的细胞生物学细胞生物学实验技术一主要内容主要内容（一）体内、外细胞的差异（二）体外培养细胞的分型 （三）培养细胞的生长和增殖过程 细胞生物学实验技术一 体外培养的细胞和体内细胞的比较 相似：相似：仍存在仍存在细胞细胞和和细胞细胞、 细胞细胞和和基质基质的的相互关系相
2、互关系 单个细胞虽能生长繁殖, 但不如群体细胞能力强不如群体细胞能力强， 当相邻细胞接触，便导致运动停止 细胞相互沟通生物信息细胞相互沟通生物信息的结果 对细胞外基质细胞外基质仍有依存性 差异：差异：失去失去原有组织结构和细胞形态， 分化减弱或不明显 细胞生物学实验技术一 细胞外基质细胞外基质 存在于组织中，由细胞合成并分泌至胞外的成分，分布在分布在细胞表面或细胞之间的大分子，包括纤维性纤维性成分成分(胶原蛋白、弹性蛋白和网织蛋白)、连接蛋白连接蛋白(纤维粘连蛋白、层粘连蛋白)和空间充填分子空间充填分子(主要为糖胺聚糖)等，其对细胞增殖和分化发挥重要调控作用。 这些物质构成复杂的网架结构，支持
3、并连接支持并连接组织结构、调节调节组织的发生和细胞的生理活动。 细胞生物学实验技术一1影响细胞的存活、生长与死亡影响细胞的存活、生长与死亡 正常真核细胞，大多须粘附于特定的正常真核细胞，大多须粘附于特定的细胞外基质上才能细胞外基质上才能抑制凋亡而存活抑制凋亡而存活，称，称为定着依赖性（为定着依赖性（anchorage dependence）。）。例如，例如，上皮细胞及内皮细胞上皮细胞及内皮细胞一旦脱离了一旦脱离了细胞外基质则会发生程序性死亡。细胞外基质则会发生程序性死亡。细胞生物学实验技术一2决定细胞的形状决定细胞的形状 细胞呈细胞呈单个游离单个游离状态时多呈状态时多呈球形球形。 同一种细胞在
4、同一种细胞在不同的细胞外基质上不同的细胞外基质上粘附粘附时可表现出完全时可表现出完全不同的形状不同的形状。 细胞外基质决定细胞的形状这一作用是细胞外基质决定细胞的形状这一作用是通过其通过其受体受体影响影响细胞骨架的组装细胞骨架的组装而实现而实现的。的。细胞生物学实验技术一3控制细胞的分化控制细胞的分化 细胞通过与特定的细胞外基质成分作用细胞通过与特定的细胞外基质成分作用而发生分化。而发生分化。 例如，成肌细胞成肌细胞在纤粘连蛋白纤粘连蛋白上增殖并保持未分化的表型；而在层粘连蛋白层粘连蛋白上则停止增殖，进行分化，融合为肌管。细胞生物学实验技术一 4参与细胞的迁移参与细胞的迁移 细胞外基质可以细胞
5、外基质可以控制控制细胞迁移细胞迁移的的速度速度与与方向方向，并为细胞迁移提供，并为细胞迁移提供“脚手架脚手架”。 细胞的迁移细胞的迁移依赖于依赖于细胞的粘附细胞的粘附与与细胞骨细胞骨架的组装架的组装。细胞粘附于一定的细胞外基。细胞粘附于一定的细胞外基质时质时诱导诱导粘着斑粘着斑的形成，粘着斑是联系的形成，粘着斑是联系细胞外基质与细胞骨架细胞外基质与细胞骨架“铆钉铆钉”。 细胞生物学实验技术一（一）体内、外细胞的差异（一）体内、外细胞的差异 体内：神经和体液的调节、细胞间相互影响体内：神经和体液的调节、细胞间相互影响 体外：缺乏动态平衡的稳定环境体外：缺乏动态平衡的稳定环境 发生的变化发生的变化
6、 分化现象减弱分化现象减弱 形态功能趋于单一化形态功能趋于单一化 一定时间后死亡或者转化获得不死性一定时间后死亡或者转化获得不死性细胞生物学实验技术一 体外培养的细胞仍具有研究的意义 许多性状仍与体内相同 如体外培养的心肌细胞仍可博动， 细胞在培养中的表现，存在相应基因关闭基因关闭开启开启引起的现象，在培养的细胞中某些特定功能的丧失，可为该基因的表达与调控表达与调控提供线索。细胞生物学实验技术一（二）体外培养细胞的分型（二）体外培养细胞的分型 贴附型：贴附型：大多数培养细胞贴附生长，属于贴壁依赖性细胞，判断细胞形态时不能按体内组织学标推判定 悬浮型：悬浮型：见于少数特殊的细胞，白血病细胞，骨髓
7、细胞或免疫细胞，不需要细胞间和细胞与培养表面的接触 。细胞生物学实验技术一 贴附型细胞的分类贴附型细胞的分类 成纤维细胞型成纤维细胞型 上皮型细胞上皮型细胞 游走细胞型游走细胞型 多型细胞型多型细胞型细胞生物学实验技术一 成纤维细胞型成纤维细胞型 梭型或不规则三角形，生长时呈放射状。梭型或不规则三角形，生长时呈放射状。 除真正的成纤维细胞外，凡由除真正的成纤维细胞外，凡由中胚层间充质中胚层间充质起源的组织，起源的组织，如心肌、平滑肌、成骨细胞、血管内皮等常呈本型状态。如心肌、平滑肌、成骨细胞、血管内皮等常呈本型状态。 凡培养中凡培养中形态与成纤维类似形态与成纤维类似时皆可称为成纤维细胞。时皆可
8、称为成纤维细胞。细胞生物学实验技术一细胞生物学实验技术一 上皮型细胞：上皮型细胞： 扁平不规则多角形，彼此紧密相连。生长时呈膜状移动，扁平不规则多角形，彼此紧密相连。生长时呈膜状移动，细胞很少单独行动。细胞很少单独行动。 起源于内、外胚层的细胞如皮肤表皮及其衍生物、消化起源于内、外胚层的细胞如皮肤表皮及其衍生物、消化管上皮、肝胰、肺泡上皮等皆成上皮型形态管上皮、肝胰、肺泡上皮等皆成上皮型形态。细胞生物学实验技术一 游走细胞型：游走细胞型： 散在生长，不连成片，散在生长，不连成片，呈活跃游走或变形运呈活跃游走或变形运动，方向不规则。动，方向不规则。 此型细胞不稳定，有此型细胞不稳定，有时难以和其
9、他细胞相时难以和其他细胞相区别区别。细胞生物学实验技术一 多型细胞型： 有一些细胞，如神经有一些细胞，如神经细胞难以确定其规律细胞难以确定其规律和稳定的形态，可统和稳定的形态，可统归于此类。归于此类。细胞生物学实验技术一（三）培养细胞的生长和增殖过程（三）培养细胞的生长和增殖过程细胞生物学实验技术一 培养细胞的生命周期培养细胞的生命周期是指细胞在培养中持续增殖和生长的时间。是指细胞在培养中持续增殖和生长的时间。 种类、供体的年龄等。种类、供体的年龄等。 人胚成纤维细胞可传3050代，约150300个增殖周期，能维待一年左右，最后衰老凋亡（Apoptosis）。小鼠的胚胎成纤维细胞仅可传几代 供
10、体为成体或衰老个体，则生存时间较短； 肝细胞或肾细胞，生存时间更短，仅能传几代或十几代。 当细胞发生遗传改变，如获永生性或恶性转化时，细胞的生存期才可能发生改变。细胞生物学实验技术一 生命周期的三个阶段生命周期的三个阶段原代培养期原代培养期 传代期传代期 衰退期衰退期 细胞生物学实验技术一 原代培养：原代培养：从体内取出组织从体内取出组织, ,分离出细胞、接种培养分离出细胞、接种培养 到到 第一次传代。第一次传代。原代培养（原代培养（Primary CulturePrimary Culture）期）期 原代培养细胞与体内原组织细胞在原代培养细胞与体内原组织细胞在形态结构形态结构和和功能上功能上
11、相似性大相似性大。 特点特点细胞群是异质的（细胞群是异质的（HeterogeneousHeterogeneous）细胞克隆形成率（细胞克隆形成率（Cloning EfficiencyCloning Efficiency）低，即细胞独立生）低，即细胞独立生存性差。存性差。由于原代培养细胞和体内细胞性状相似性大，是检测药物很由于原代培养细胞和体内细胞性状相似性大，是检测药物很好的实验对象好的实验对象细胞生物学实验技术一 原代培养分为两种方法原代培养分为两种方法 直接接种组织块直接接种组织块 由组织分离出细胞后接种由组织分离出细胞后接种细胞生物学实验技术一细胞生物学实验技术一组织块接种：牛胎儿成纤维
12、细胞细胞生物学实验技术一 传代期：传代期：原代培养细胞一经传代后一经传代后便改称做细胞系细胞系（Cell Line）。此期的持续时间最长。 在培养条件较好培养条件较好情况下，细胞增殖旺盛，并能维持二倍体核型。 为保持二倍体细胞性质，细胞应在原代培养原代培养期期或传代后早期冻存冻存。 一般情况下当传代1050次左右，细胞细胞增殖增殖逐渐缓慢逐渐缓慢，以至完全停止，细胞进入第三期。细胞生物学实验技术一 衰退期：衰退期： 增殖很慢增殖很慢或或不增殖不增殖，最后衰退，最后衰退凋亡凋亡。 少数情况下，细胞可能发生少数情况下，细胞可能发生自发转化自发转化（Spontaneous Transformatio
13、n）。转化的转化的标志标志之一是细胞可能获得之一是细胞可能获得永生性永生性（Immortality）或或恶性性质恶性性质（Malignancy）。这样的细胞群这样的细胞群体称体称无限细胞系无限细胞系（Infinite Cell Line），也称连续细胞系也称连续细胞系（Continuous Cell Line）。 无限细胞系的形成主要发生在无限细胞系的形成主要发生在第二期末，或第三期初第二期末，或第三期初阶段。阶段。细胞获不死性后，核型大多变成异倍体细胞获不死性后，核型大多变成异倍体（Heteroploid）。细胞生物学实验技术一细胞的一代生存期细胞的一代生存期1潜伏期潜伏期（Latent P
14、hase） 2指数增生期（指数增生期（Logarithmic growth Phase） 3停滞期停滞期（Stagnate Phase） 细胞生物学实验技术一1潜伏期（潜伏期（Latent Phase） 细胞接种培养后，先是细胞接种培养后，先是悬浮期悬浮期。此时细胞质回缩，胞体。此时细胞质回缩，胞体呈圆球形。呈圆球形。 接着细胞贴附于底物表面，称接着细胞贴附于底物表面，称贴壁贴壁， 各种细胞各种细胞贴附速度不同贴附速度不同，这与细胞的，这与细胞的种类、培养基成分种类、培养基成分和和底物的理化性质底物的理化性质等密切相关。等密切相关。 经过延展过程变成经过延展过程变成极性细胞极性细胞 可运动，基
15、本无增殖。可运动，基本无增殖。 细胞细胞接种密度大时潜伏期短。接种密度大时潜伏期短。 当细胞分裂相开始出现并逐渐增多时，标志细胞已进入当细胞分裂相开始出现并逐渐增多时，标志细胞已进入指数增生期。指数增生期。细胞生物学实验技术一不同的细胞贴壁的时间不同不同的细胞贴壁的时间不同如如巨噬细胞、成纤维细胞巨噬细胞、成纤维细胞等等粘附能力强粘附能力强, 能在数分钟至数能在数分钟至数十分钟内粘附到固相表面十分钟内粘附到固相表面 如如神经元细胞、羊水细胞，粘附能力弱神经元细胞、羊水细胞，粘附能力弱, 需要数小时乃至需要数小时乃至更长的时间才能粘附到固相表面更长的时间才能粘附到固相表面可可利用利用此特点（粘附
16、：快、牢；慢、弱）此特点（粘附：快、牢；慢、弱） 分离分离、纯化细胞纯化细胞 细胞生物学实验技术一细胞生物学实验技术一贴附过程 ：3步贴附因子粘附细胞开始附着细胞进一步牢固附着伸展细胞生物学实验技术一 细胞贴壁影响因素 生物因素：生物因素：血清、培养液中的促附着因子血清、培养液中的促附着因子 机械机械、物理等物理等其他因素：其他因素： 流动：培养液流动可阻止细胞附着流动：培养液流动可阻止细胞附着 离心：促进附着离心：促进附着 低温：可抑制附着低温：可抑制附着细胞生物学实验技术一 加速细胞贴壁的措施 包被培养皿底面：对分化程度高、生长能力差的细胞可在培养瓶皿表面包被有利于细胞粘附和生长的生物活性
17、物质 如:-通过其所带电荷先吸附培养皿底部, 培养的细胞再与其结合。 血清内含有多种能够促进细胞粘附的成分 减少接种时细胞悬液的量，待细胞粘附和贴壁之后，再补充足够的培养液细胞生物学实验技术一 培养液中离子成分及其浓度 如，培养液中的如，培养液中的Ca含量过低时不利于含量过低时不利于 细胞的粘附、贴壁和铺展细胞的粘附、贴壁和铺展 合适的培养温度细胞生物学实验技术一 细胞铺展（伸展） (spread) 进行进行生命活动生命活动的一种的一种基本的生长特点基本的生长特点或生长行为或生长行为 铺展状况铺展状况制约制约细胞的细胞的分裂增殖分裂增殖活动活动 铺展的过程铺展的过程 细胞先由圆形变为圆饼形(放
18、射状铺展细胞) 逐渐铺开伸展成为扁平的极性细，铺展的越好与生长基质的表面接触面越大 极性细胞极性细胞就是细胞就是细胞在体外在体外的的特征性细胞形态特征性细胞形态 铺展状况铺展状况与与细胞的生长细胞的生长有密切关系有密切关系 只有当只有当细胞铺展细胞铺展到到合适合适的的程度程度DNA合成合成才开始才开始进行进行细胞生物学实验技术一2， 指数增生期（指数增生期（Logarithmic growth Phase） 是细胞是细胞增值最旺盛增值最旺盛的阶段，是细胞一代中活力最好的时的阶段，是细胞一代中活力最好的时期期,是进行各种实验最好的和最主要的阶段。是进行各种实验最好的和最主要的阶段。 以细胞以细胞
19、分裂指数分裂指数（Mitotic Index：MI）作为）作为判定判定细胞生细胞生长旺盛与否长旺盛与否的重要的重要标志标志。即每。即每1000个细胞中的分裂相数。个细胞中的分裂相数。 体外培养细胞分裂指数受细胞种类、培养液成分、体外培养细胞分裂指数受细胞种类、培养液成分、pH、培养箱温度等多种因素的影响。一般细胞的分、培养箱温度等多种因素的影响。一般细胞的分裂指数介于裂指数介于0.1%0.5%，原代细胞分裂指数低，永，原代细胞分裂指数低，永生细胞和肿瘤细胞分裂指数可高达生细胞和肿瘤细胞分裂指数可高达3%5%。pH和和培养液血清含量变动对细胞分裂指数有很大影响培养液血清含量变动对细胞分裂指数有很
20、大影响 细胞生物学实验技术一2， 指数增生期（指数增生期（Logarithmic growth Phase） 接触抑制接触抑制（Contact Inhibition） 由于细胞增殖细胞增殖而的相互接触相互接触，进而抑制抑制细胞的运动和增运动和增殖殖，这种现象称接触抑制（Contact Inhibition）。 恶性细胞则无接触抑制现象，因此接触抑制可作为区别恶性细胞则无接触抑制现象，因此接触抑制可作为区别正常与癌细胞标志之一。正常与癌细胞标志之一。 接触抑制是创面愈合过程中一个十分有趣的现象。当周接触抑制是创面愈合过程中一个十分有趣的现象。当周边的上皮向创面中央爬行时边的上皮向创面中央爬行时,
21、一旦上皮细胞互相接触一旦上皮细胞互相接触,就就停止分化和增殖。该现象就叫停止分化和增殖。该现象就叫接触抑制接触抑制。因此。因此,创面上创面上不会出现多余的皮赘。这也是一种十分巧妙和不会出现多余的皮赘。这也是一种十分巧妙和神秘神秘的的调控现象。调控现象。 细胞生物学实验技术一接触抑制接触抑制（Contact inhibition） 细胞相互接触时，将停细胞相互接触时，将停止增长；止增长； 细胞停留在细胞周期的细胞停留在细胞周期的G0G0期；期； 转化的细胞却可以继续转化的细胞却可以继续生长导致细胞重叠堆积生长导致细胞重叠堆积生长。生长。细胞生物学实验技术一3停滞期（停滞期（Stagnate Ph
22、ase）：）： 细胞数量数量达饱和密度饱和密度后，细胞遂停止增殖停止增殖，进入停滞期。此时细胞数量细胞数量不再增加，故也称平顶期（Plateau）。 停滞期细胞虽不增殖，但仍有代谢活动，培养液中营养渐趋耗尽，代谢产物积累、pH降低。 此时需做分离培养即传代，否则细胞会中毒，发生形态改变，重则从底物脱落死亡。传代过晚（已有中毒迹象）能影响下一代细胞的机能状态。在这种情况下，虽进行了传代，因细胞已受损，需要恢复，至少还要再传12两代，通过换液淘汰掉死细胞和使受损轻微的细胞得以恢复后，才能再用。细胞生物学实验技术一第二节、细胞培养第二节、细胞培养细胞生物学实验技术一主主 要要 内内 容容（一）细胞培
23、养所需条件（一）细胞培养所需条件（二）细胞培养所需用品（二）细胞培养所需用品（三）细胞培养液（三）细胞培养液（四）细胞的原代、继代培养（四）细胞的原代、继代培养（五）细胞的冻存和复苏（五）细胞的冻存和复苏（六）细胞污染（六）细胞污染细胞生物学实验技术一（一）细胞培养所需条件（一）细胞培养所需条件 1 营养需要营养需要 2 细胞的生存环境细胞的生存环境 温度温度: 37 O2 CO2: 5% CO2 +H2O H2CO3 H+ + HCO3- pH: 7.2-7.4 渗透压渗透压 湿度湿度 3 无污染无污染 4 无毒无毒细胞生物学实验技术一（二）细胞培养所需用品：（二）细胞培养所需用品： 无菌间
24、、超净工作台，压力蒸汽消毒器，电热干燥箱，滤器，酸缸，紫外灯 CO2培养箱 倒置显微镜 液氮罐 自动双重纯水蒸馏器，纯水仪 耗材：培养瓶，吸管，电动吸引器，培养板， 冻存管细胞生物学实验技术一1 1超净工作台超净工作台(Hood): A.水平流超净工作台水平流超净工作台(Horizontal air flow) B.垂直流超净工作台垂直流超净工作台(Lateral air flow)C.层流空气超净工作台层流空气超净工作台(Laminar air flow)细胞生物学实验技术一水平流超净工作台背送风，但病毒是不实用的，容易对人有害细胞生物学实验技术一垂直流超净工作台细胞生物学实验技术一细胞生物
25、学实验技术一超净工作台的清洁维护：超净工作台的清洁维护： 保持工作台上无死角，让空气得到充分过滤，即试验完毕后，将所有的用品收藏起来用品收藏起来，工作台上只留只留有酒精灯酒精灯及橡皮头橡皮头。工作前和工作完毕都要用酒精擦桌面，如果桌面滴有培养液等物，实验结束后应先用水擦，然后用酒精再擦。还需定期检测工作台滤器过滤的效率。细胞生物学实验技术一整个接种操作应在近火焰处进行，且动作要迅速正正 确确 错错 误误细胞生物学实验技术一接种过程中尽可能达到悬空要求接种过程中尽可能达到悬空要求防止操作带来的污染正正 确确 错错 误误细胞生物学实验技术一接种时不得用手接触瓶盖内壁或瓶口接种时不得用手接触瓶盖内壁
26、或瓶口正正 确确 错错 误误细胞生物学实验技术一瓶盖朝上放，接种完毕后立即盖好瓶口瓶盖朝上放，接种完毕后立即盖好瓶口正正 确确 错错 误误细胞生物学实验技术一2，CO2培养箱培养箱CO2培养箱设定的条件为培养箱设定的条件为37 ，100%湿度，湿度，5CO2 。使用使用CO2培养箱培养细胞时应注意的问题培养箱培养细胞时应注意的问题 用用螺旋口瓶螺旋口瓶培养细胞时，需将瓶盖培养细胞时，需将瓶盖微松微松，以保证通气。，以保证通气。 保持培养箱内保持培养箱内空气干净空气干净。 定期消毒定期消毒（90 ，14 h)。 箱内箱内灭菌蒸馏水灭菌蒸馏水3000毫升蒸馏水，毫升蒸馏水， 以保持箱内湿度，避免培
27、养液蒸以保持箱内湿度，避免培养液蒸发。发。细胞生物学实验技术一湿度以第二天第湿度以第二天第一次开门，能看一次开门，能看到玻璃门上的水到玻璃门上的水珠珠细胞生物学实验技术一3 3消毒设备：消毒设备： A.A.高压消毒锅（高压消毒锅（AutoclaveAutoclave）：）：110 C110 C，15 lb15 lb，20 20 分钟，分钟，适合于橡皮、纸、布、塑料制品和液体（适合于橡皮、纸、布、塑料制品和液体（9 lb9 lb， 10 10 分钟）等。分钟）等。消毒后必须在烤箱中低温烤干。消毒后必须在烤箱中低温烤干。 B.B.干热消毒箱：干热消毒箱：150-200 C150-200 C， 2
28、-32 -3小时。小时。 适合于玻璃器皿、金属器械等。适合于玻璃器皿、金属器械等。C.C.酒精消毒酒精消毒：解剖器械、塑料器皿、动物皮毛解剖器械、塑料器皿、动物皮毛 等，酒精浓度为等，酒精浓度为75759595 。 细胞生物学实验技术一高压消毒锅高压消毒锅细胞生物学实验技术一 D. D. 滤膜过滤：滤膜过滤：正压过滤正压过滤: : 蠕动泵通入培液；通入气体。 负压过滤：负压过滤：用水泵或油泵抽滤。 滤膜孔径为滤膜孔径为0.22m0.22m，为延长滤膜寿命可同时添，为延长滤膜寿命可同时添加加0.45 m0.45 m和和1.2 m 1.2 m 滤膜。滤膜。细胞生物学实验技术一滤 膜 滤 器细胞生物
29、学实验技术一两种：1，一次性滤器；2，买滤膜自己装（需要消毒）细胞生物学实验技术一4. 4. 蒸馏器与去离子纯水系统：蒸馏器与去离子纯水系统： 1 1）用三蒸水，通过去离子纯水）用三蒸水，通过去离子纯水 系统，电阻需达到系统，电阻需达到170170万欧姆万欧姆以上。以上。 2 2）专门的去离子水系统）专门的去离子水系统5. 5. 倒置相差显微镜：倒置相差显微镜： 需用需用相差镜头相差镜头和和滤光片滤光片，集光器的选择应与接物镜，集光器的选择应与接物镜的放大倍数一致。的放大倍数一致。细胞生物学实验技术一纯水系统纯水系统 细胞生物学实验技术一倒置相差显微镜1，物镜朝上2，工作距离大3，相差干涉细胞
30、生物学实验技术一5，培养器皿，培养器皿细胞生物学实验技术一培养板与培养瓶培养板与培养瓶细胞生物学实验技术一5，恒温水浴箱，血，恒温水浴箱，血清灭活，细胞解冻清灭活，细胞解冻细胞生物学实验技术一6，移液管，移液管细胞生物学实验技术一细胞生物学实验技术一细胞生物学实验技术一7 7，低速离心机，低速离心机细胞生物学实验技术一RPMI-1640RPMI-1640（标准型）、（标准型）、DMEM-DMEM-高糖高糖（标准型）、（标准型）、DMEM-DMEM-低糖（标准型）、低糖（标准型）、McCoys 5AMcCoys 5A、M199M199、F12F12等等细胞生物学实验技术一Gibco干粉培养液液体
31、培养液1，培养在使用之前需要加入的成分：血清、H2CO3, 丙酮酸钠、抗生素等细胞生物学实验技术一Hyclone胎牛血清Gibco胎牛血清血清使用前要根据需要的量进行分装，避免反复冻融，血清保存要放置20细胞生物学实验技术一培养液的选择培养液的选择没有一定的标准，有几点建议可供参考没有一定的标准，有几点建议可供参考 选择培养选择培养这种细胞这种细胞首选的培养液。可以查阅参考文献，或在购买细首选的培养液。可以查阅参考文献，或在购买细胞株时咨询。胞株时咨询。 其它实验室其它实验室惯用的培养液惯用的培养液不妨一试，许多培养液可以适合多种细胞。不妨一试，许多培养液可以适合多种细胞。 用用多种培养液多种
32、培养液培养目的细胞，观察其生长状态，可以用生长曲线、集培养目的细胞，观察其生长状态，可以用生长曲线、集落形成率等指标判断，根据实验结果选择最佳培养基，这是最客观的落形成率等指标判断，根据实验结果选择最佳培养基，这是最客观的方法，但比较繁琐。方法，但比较繁琐。 总之，首选总之，首选MEM做粘附细胞培养、做粘附细胞培养、RPMI-1640做悬浮细胞培养，做悬浮细胞培养，各种目的无血清培养的首选是各种目的无血清培养的首选是AIM V培养基（培养基（SFM）。）。细胞生物学实验技术一血清使用注意事项血清使用注意事项血清必须贮存于血清必须贮存于20 20 -70-70，若存放于，若存放于44，请勿超过一
33、个月。，请勿超过一个月。血清血清解冻步骤解冻步骤( (逐步解冻法逐步解冻法): -20): -20或或7070至至44冰箱冰箱溶解一天，至溶解一天，至室温室温下全溶后再分装。在溶解过程中须下全溶后再分装。在溶解过程中须规则摇晃均匀规则摇晃均匀( (小心勿造成气小心勿造成气泡泡) )，使温度与成分均一，减少沉淀的发生。勿直接由，使温度与成分均一，减少沉淀的发生。勿直接由2020直接至直接至3737解冻，因温度改变太大，容易造成解冻，因温度改变太大，容易造成蛋白质凝结蛋白质凝结而发生沉淀。而发生沉淀。热灭活（热灭活（heat-inactivationheat-inactivation）是指）是指5
34、6, 30 56, 30 分钟分钟加热已完全解冻之加热已完全解冻之血清。目的是使血清中之血清。目的是使血清中之补体成份补体成份(complement) (complement) 去活化。除非必须，去活化。除非必须，一般不建议作此热处理一般不建议作此热处理，因为会造成沉淀物显著增多，且会影响血清，因为会造成沉淀物显著增多，且会影响血清之品质。之品质。勿将血清置于勿将血清置于3737太久，若在太久，若在3737放置太久，血清会变得混浊，同时放置太久，血清会变得混浊，同时血清中许多较血清中许多较不稳定之成份不稳定之成份亦会因此受到破坏，而影响血清之品质亦会因此受到破坏，而影响血清之品质细胞生物学实验
35、技术一补体系统原指血清中引起免疫性细胞溶解（抗体包裹细胞溶解）的不耐热因子；现指至少由20种截然不同的血清蛋白组成的完整功能相关系统。补体系统主要的功能是通過 在病原体表面的作用，破坏其细胞膜或者“调理”病原体表面供巨噬细胞吞食，此外还能引起发炎反应。 加热可以灭活补体系统。激活的补体参与溶解细胞事件，刺激平滑肌收缩，细胞和血小板释放组胺，激活淋巴细胞和巨噬细胞。在进行免疫学研究、培养ES细胞、昆虫细胞和平滑肌细胞时，推荐使用热灭活血清。 细胞生物学实验技术一凝絮物：发生之原因有许多种，但普遍之原因是血清中之脂蛋白(lipoprotein) 变性及解冻后血清中存在之血纤维蛋白(fibrin)
36、造成，这些凝絮沉淀物不会影响血清本身之品质。若欲减少这些凝絮沉淀物，可用离心3000 rpm, 5 min 去除，或离心后上清液可以加入培养基中一起过滤。不建议用过滤步骤去除这些凝絮沉淀物，因为会阻塞过滤膜。 显微镜下观察之“小黑点”：通常经过热处理之血清，沉淀物的形成会显著的增多。有些沉淀物在显微镜下观察像是“小黑点”，常会误认为血清遭受污染，而将血清放在37中欲培养此“微生物“，但在37环境下，又会使此沉淀物增多，更会误认为微生物之增殖，但以培养细菌之培养基检测，又没有污染。一般而言，此小黑点应不会影响细胞之生长，但若怀疑此血清之品质，应立即停用，更换另一批号的血清。 血清沉淀物血清沉淀物
37、 细胞生物学实验技术一谷氨酰胺 L谷氨酰胺在细胞培养时是重要的。脱掉氨基后，L谷氨酰胺可作为培养细胞的能量来源能量来源、参与蛋白质的合成蛋白质的合成和核酸代谢核酸代谢。L谷氨酰胺在溶液中经过一段时间后会降解降解，但是确切的降解率一直没有最终确定。L谷氨酰胺的降解导致氨的形成氨的形成，而氨对于一些细胞具有毒性。 配制方法为 ：谷氨酰胺2.922g溶于三蒸水加至100ml即配成200mM的溶液，充分搅拌溶解后（应加温30），过滤除菌，分装小瓶，-20-20保存保存，使用时可向100ml培养液中加入0.5-2ml谷氨酰胺浓缩液，终浓度为1-4mM 细胞生物学实验技术一细胞生物学实验技术一l 由组织中
38、分离细胞和细胞传代l 常用的有胰蛋白酶和乙二胺四乙酸二钠(EDTA)两种溶液，单独或混合使用细胞生物学实验技术一 胰蛋白酶溶液胰蛋白酶溶液 主要作用：使细胞间的主要作用：使细胞间的蛋白质水解蛋白质水解，使细胞相互离散，使细胞相互离散 消化细胞时，加入一些消化细胞时，加入一些血清血清或含血清的培养液，能终止消或含血清的培养液，能终止消化作用化作用 EDTA4NaEDTA4Na 溶液溶液 一种化学螯合剂，对细胞有一定的离散作用，而且毒性小，一种化学螯合剂，对细胞有一定的离散作用，而且毒性小，价格低廉，使用方便价格低廉，使用方便 常用工作液浓度为常用工作液浓度为0.020.02% %。 注意：注意：
39、使用使用EDTA EDTA 处理细胞后，要用平衡盐液冲洗干净，处理细胞后，要用平衡盐液冲洗干净，因残留的因残留的EDTA EDTA 会影响细胞生长会影响细胞生长细胞生物学实验技术一（四）细胞的原代和传代培养（四）细胞的原代和传代培养细胞生物学实验技术一取材：取材：用用颈椎脱位法颈椎脱位法使使孕鼠孕鼠迅速死亡。把迅速死亡。把整个孕鼠整个孕鼠浸入盛有浸入盛有7575乙醇乙醇的烧杯中数秒钟的烧杯中数秒钟消毒消毒，取出后放在大平皿中携入，取出后放在大平皿中携入超净台超净台。用消过毒的。用消过毒的剪刀剪刀在躯干中部环行剪开在躯干中部环行剪开皮肤，剖腹取出皮肤，剖腹取出子宫子宫置于无菌平皿中。用消置于无菌
40、平皿中。用消过毒的剪刀过毒的剪刀剪开子宫，剪开子宫，取出取出鼠胎，鼠胎，剪去剪去头、爪，头、爪，以以平衡盐溶液平衡盐溶液洗去血洗去血污污切割：切割：用用PBSPBS将取出的将取出的组织块组织块清洗三次，然后用眼科手术剪刀仔细将清洗三次，然后用眼科手术剪刀仔细将组组织反复剪碎织反复剪碎，直到成，直到成1mm1mm3 3左右的小块左右的小块，再用，再用平衡盐溶液平衡盐溶液清洗，洗到组清洗，洗到组织块发白为止。静置数分钟，使组织块自然沉淀到管底，弃去上清织块发白为止。静置数分钟，使组织块自然沉淀到管底，弃去上清消化、接种培养：消化、接种培养：加入加入0.250.25胰蛋白酶消化液胰蛋白酶消化液（5-
41、105-10倍量倍量），与组织），与组织块混匀。置块混匀。置3737水浴，观察消化情况水浴，观察消化情况（每隔几分钟摇动一下试管），（每隔几分钟摇动一下试管），静止，吸去上清，加入静止，吸去上清，加入5 510ml10ml细胞培养液细胞培养液，用吸管吹打混匀，移入二，用吸管吹打混匀，移入二个培养瓶中，置于二氧化碳培养箱中培养个培养瓶中，置于二氧化碳培养箱中培养细胞生物学实验技术一全量换液和半量换液全量换液和半量换液 换液时机的选择：培养液培养液pH值：细胞生长旺盛，代谢产生酸性物值：细胞生长旺盛，代谢产生酸性物质积累增多，质积累增多， pH值下降，营养液酸化变黄。值下降，营养液酸化变黄。细胞状
42、态细胞状态细细 胞胞 换换 液液细胞生物学实验技术一细胞生物学实验技术一消化法传代培养步骤细胞生物学实验技术一细胞生物学实验技术一冷冻细胞注意事项冷冻细胞注意事项冻存液配制冻存液配制 : 现用现配，DMSO是易燃物冻存液体积冻存液体积：要小，0.5-1 ml冻存细胞数冻存细胞数：与正常传代细胞数目要相当，避免复苏后细胞传代比例发生变化冻存速度冻存速度： 降温缓慢 4C，1030 min -20C，1 - 2 h -80C，1 hour 过夜 -196C，1- 2 year 完善记录完善记录：冻存细胞名称，PD，冻存日期，冻 存人，存放位置，其它特殊信息等细胞生物学实验技术一细胞冻存管，做好标记
43、细胞生物学实验技术一细胞生物学实验技术一细胞生物学实验技术一（六）细（六）细 胞胞 污污 染染 细菌污染 真菌污染 细菌和真菌的清除 支原体污染 支原体的清除细胞生物学实验技术一细菌污染 细胞培养常见的污染细胞培养常见的污染最常见的有革兰氏阳性菌，如枯草杆菌以及大肠杆菌、假单胞菌最常见的有革兰氏阳性菌，如枯草杆菌以及大肠杆菌、假单胞菌等革兰氏阴性菌，其中又以白色葡萄球菌较常见。等革兰氏阴性菌，其中又以白色葡萄球菌较常见。 培养细胞受细菌污染后，会出现培养细胞受细菌污染后，会出现培养液变混浊，培养液变混浊，pH改变改变。污染后细胞发生病理改变，胞内颗粒增多、增粗，最后变圆脱落污染后细胞发生病理改
44、变，胞内颗粒增多、增粗，最后变圆脱落死亡。死亡。 细胞生物学实验技术一真菌污染真菌污染 真菌污染后，细胞生长变慢，但最后由于营养耗尽及真菌污染后，细胞生长变慢，但最后由于营养耗尽及毒性作用而使细胞脱落死亡。毒性作用而使细胞脱落死亡。 细胞生物学实验技术一白色念珠菌（倒置显微镜下） 中间长梭型的是正在分裂的念珠菌 细胞生物学实验技术一细菌和真菌的清除细菌和真菌的清除 使用抗生素使用抗生素 抗生素对杀灭细菌较有效。抗生素对杀灭细菌较有效。 联合用药比单独用药效果好。联合用药比单独用药效果好。 预防用药比污染后再用药效果好，一般用双抗生素。预防用药比污染后再用药效果好，一般用双抗生素。 污染后清除用
45、药需采用大于常用量污染后清除用药需采用大于常用量5 51010倍药物冲洗倍药物冲洗法，于加药后作用法，于加药后作用24244848小时，再换常规培养液。此小时，再换常规培养液。此法在污染早期有效。法在污染早期有效。细胞生物学实验技术一9595以上是以下四种支原体：以上是以下四种支原体：口腔支原体（口腔支原体（M.oraleM.orale）精氨酸支原体（精氨酸支原体（M.argininiM.arginini）猪鼻支原体（猪鼻支原体（M.hyorhinisM.hyorhinis）牛莱氏无胆甾原体（牛莱氏无胆甾原体（A.laidlawiiA.laidlawii）危害：危害：世界性问题，平均发生率达到
46、世界性问题，平均发生率达到11%11%能改变细胞的能改变细胞的DNA,RNADNA,RNA及蛋白表达及蛋白表达不能通过可视法对其进行检测不能通过可视法对其进行检测对细胞的生长率影响较小，不易引起注意污染对细胞的生长率影响较小，不易引起注意污染来源：来源：操作环境不良操作环境不良操作人员的疏失操作人员的疏失实验器具不洁等实验器具不洁等已受污染的细胞已受污染的细胞已受污染的培养基、血清已受污染的培养基、血清支原体污染支原体污染细胞生物学实验技术一荧光染色法荧光染色法电镜检查电镜检查：扫描电镜扫描电镜、透射电镜透射电镜支原体培养支原体培养聚合酶链反聚合酶链反应应(PCR)法法支原体污染检测支原体污染
47、检测细胞生物学实验技术一细胞营养液常常细胞营养液常常仍清亮但仍清亮但变黄变黄,细胞生长变缓细胞生长变缓，部分细胞发部分细胞发生脱落等等生脱落等等，细胞间隙可见铺满细沙样小点，细胞间隙可见铺满细沙样小点。支原体污染表现支原体污染表现细胞生物学实验技术一 支原体的清除支原体的清除 支原体清除剂MRA （Mycoplasma Removal Agent）处理法每4天换一次液，连续处理15天 清洗纯化法细胞营养驯化优质细胞群的筛选细胞清洗反复离心洗涤 原理：由于支原体个体小且除发酵支原体外多为细胞外寄生，所以通过反复洗涤细胞和低速离心换液使其中潜在的支原体数量降低至极限. 如结合敏感抗生素的抑杀作用，
48、可达到更好的效果。 药物辅助高温处理法先用药物处理后，再将污染的组织培养物放在41培养18小时，可杀死支原体，但对细胞有不良影响。 支原体特异性血清法 用5%的兔支原体免疫血清可去除支原体污染，因特异抗体可抑制支原体生长，故经抗血清处理后11天即转为阴性，并且5个月后仍为阴性。 细胞生物学实验技术一共培养通常是一类细胞需要另一种细胞提供营养或者物理支持小鼠胚胎干细胞细胞生物学实验技术一细胞运输 1. 保存在干冰或液氮中运输； 2. 培养在瓶中: 当细胞生长至50汇合，瓶中 充满培液，瓶口封紧，运输途中培养瓶最好 呈直立状。细胞带至培养室后，在确保无污 染的情况下立即开封，用酒精消毒瓶口和瓶 身
49、，吸出多余的培养液后将培养瓶平躺在培 养箱内。吸出的培液置于无菌容器中, 可用 于同一种细胞的培养。细胞生物学实验技术一血清的作用 1. 血清中含有许多营养物质许多营养物质如：蛋白、激素、生长因子、 细胞因子、维生素等； 2. 血清是很好的缓冲系统缓冲系统； 3含有转运蛋白，如转铁蛋白、铜蓝蛋白等； 4含有贴壁因子贴壁因子或粘附蛋白如纤粘连蛋白、胎球蛋白等可 以帮助细胞贴壁； 5对于重金属有重金属有解毒的作用。 细胞生物学实验技术一血清的缺点1. 1. 血清成分复杂成分复杂，不利于从培液中提取产物提取产物；2. 有些物质能干扰实验结果干扰实验结果，如受体和C3片段的检测；难以研究各种因子作用的
50、机制;3. 血清能促使成纤维细胞过量生长，故对上皮细胞培养不利;4. 每批血清中成分不同每批血清中成分不同，可以影响实验的结果，包括贴壁率等；5. 易污染支原体易污染支原体。 细胞生物学实验技术一无血清培养的优点1便于研究激素、生长因子、细胞因子、维生素等对细胞生长和分泌功能的作用及其作用机理包括信号通路等。2作为选择性培养基，便于从原代培养细胞中选择目的细胞类型和较纯的上皮细胞。3. 消除不同批号引起实验结果的不一致。5基因工程和细胞工程产物的后处理简单。6用于追踪肿瘤细胞的扩散。7. 细胞工程临床治疗中降低免疫排斥。细胞生物学实验技术一使用无血清培养的注意事项 1 p H 缓 冲 系 统
