动物细胞培养技术研究现状与思考

孟兆璐

摘要：动物细胞培养技术已经在生物学、医疗等科学研究中有着非常广泛的应用。培养途径包括附着性培养、悬浮式培养和固定性培养。除了给动物体内细胞成长提供了不定时间、温度环境外，还必须给予充足的营养。动物细胞培养技术具备了很大可能和光明未来。本文通过分析细胞培养技术的发展与进步，探索了动物细胞培养既存的课题及动物细胞今后发展的方向。

关键词：动物细胞培养，研究，细胞系，组织培养技术，现状分析.

一、引言

十八世纪末成立了一个由中国共产党员所领导的组织来培训技术队伍。之后，1907年，美国著名的生物学家哈里森以青蛙胚作为主要的培养基地，用淋巴结来培养青蛙胚的神经组织。之后，逐渐从体内组织中采集细胞，在无菌，适当的温度， ph ，特定营养条件下模拟各种微生物环境，开发了一系列可以维持细胞生长，再生，结构和机械性功能的实验技术。该项技术在人类对于细胞学、遗传学、病毒学、免疫学等领域的研究与应用都有着巨大的贡献。随着近年来我国现代生物学的快速进步发展，通过分子移植技术已经实现了，诸如核移植、细胞混合、 dna 中介基因导入等一系列分子生物学的实验。但是，在各种动物界，细胞培养系统的开发都无法取得均衡，动物细胞培养系统的科学研究效率和应用也很高。

二、动物细胞培养技术研究现状

2.1、动物细胞培养的基本概念

细胞培养主要是从人体组织中提取出有机细胞，以适当的温度和 ph 在无菌环境中给予他们足够的营养，使它们得以成长、再现，是维护基本结构与功能的一种新型细胞培养方法。从作为初代细胞培养而广泛被人们所知的身体中提取出来细胞进行初代培养。第一代细胞培养是该细胞的一个重要组成部分。一次培养细胞在一定的时间内形成后，由于受到环境的影响，它们不得不转移到其他容器中。这样的文化称为亚文化。如果初代通过后动物细胞形状与初代培养时动物细胞形状相同或者是不完全相同的话，那就可以说这个通道将成功。

2.2、动物细胞培养技术的内容

由于培养这些动物细胞的生物学特征并非具备细胞壁的结构，而且其机械强度较低，对剪切力敏感，因此不能够很好地适应 环境。另外，培养的细胞已经丧失神经液调节与细胞-激素相互作用。他们不但丧失了原始的组织机理和结构，而且很难维持其原始细胞的形态。在这种缺少动态平衡的生活条件下，其分化和代谢的能力亦被大大地降低到了细胞中。因此， 动物细胞培养工作者应密切地关注细胞状况，是否适用于动物和微生物等被培养的环境，以及它是否适合其生存。无菌和非毒性操作环境是确保动物细胞培养成功的一个重要前提。培养细胞面临微生物感染或受其自身代谢物影响的问题。因此，在细胞培养中，需要及时地去除由细胞产物生成的新陈代谢废弃物，这是为培养细胞提供不孕无毒的生活环境所必需的气体环境，气体主要是O和CO2。但是，这是自己的代谢物。另外，CO2可以调节培养介质的pH

2.3、细胞培荞方式

粘合性高的细胞一般采用粘合培养。一般来说，这样需要附着在非化学物质的表面上生长，最终成长为表面上的单层。当整个表面被覆盖时，细胞不需要接触抑制现象，悬浮培养细胞、肿瘤细胞以及其他非粘结细胞的生长表面。细胞在液体培养地悬浮，可以大量繁殖。因此，悬浮培养是大规模细胞培养的理想方法。动物细胞培养有各种各样的困难，但是研究人员提高了分子生物学的研究水平，继续扩大研究范围。动物细胞培养技术是学际研究领域的重要工具，因此可以通过固定化培养粘合或非粘合细胞来进行培养。固定培养属于埋入培养。目前，固定培养法是微载体培养，空心线培养，微胶囊培养。固定培养不仅具有较低的剪切力和更好的传输效果，而且易于收集和精制细胞产品。这样培养的细胞，防污性强，细胞增殖集中，生长密度高。

2.4、脊椎动物细胞培养现状及应用

脊椎动物可分为鱼类、两栖类、爬行动物、鸟类和哺乳动物。鱼类细胞培养始于20世纪60年代，建立了世界上第一条鱼类细胞链，即彩虹RTG-2的生殖细胞单元，1994年以前至少建立了159个鱼类细胞系，其中包括21科125个不同组织和125个可追踪的。鱼类细胞培养技术是目前广泛应用于病毒学、环境毒理学、细胞生物学、肿瘤学和资源保护等领域的重要研究方法。该装置无需大型投料设备进行系统的维护，大量的水交换和通风以及适当的控制实验条件，详细考察了鱼细胞系统在理论研究和实际应用中具有重要意义。目前，国内对两栖动物细胞培养的研究较少，国内也有相关资料，爬行动物卵巢细胞的增殖和增殖已被我国卵巢上皮细胞的原代培养和传代培养所证实，与其它低等脊椎动物如两栖动物和鱼类相比，它来自水边，是真正的陆地动物。因此，在细胞培養中必须考虑爬行动物的特殊生境，特别是温度和渗透压，成年壁虎脊髓细胞的原代培养和继代培养在我国是最早的，其中一些已经鉴定。鸟类细胞培养的原始历史可以延续到19世纪末。威廉·鲁克斯是第一个用鸟类进行组织培养实验的人。1885年，他将鸟胚的延髓放入热盐中保存了几天。此后，作为一名外科医生，卡雷尔培养了鸟心肌，关于家禽细胞培养，国内外对家禽细胞培养的研究很多，但目前对家禽细胞培养的研究很少，对家禽细胞培养的研究也很少，组织细胞培养发展迅速。许多研究者通过改进文化方法、操作方法等进行了大量的研究。同时，鸟胚的体外培养也为生物学、生态学、致畸学、免疫学、遗传学和病毒学的研究服务。哺乳动物细胞培养的研究很多。它们的生物学特性是人类的天然产物，特别是人体的免疫功能远远低于原核生物和其他类似物。哺乳动物细胞培养是一种有效的哺乳动物细胞培养方法，在药物遗传因子的研究和开发中发挥着重要作用。生物技术药物的研究和开发在这一领域取得了很大进展。据目前统计，生物技术药物市场70%左右是由哺乳动物细胞生产的，克隆和利用哺乳动物有着广阔的前景，特别是在以下几个方面：帮助不育的人生育后代。

三、动物细胞培养技术研究的思考

3.1、动物细胞培养存在的问题及展望

上个世纪，随着研究人员的不断发展，动物细胞培养技术取得了进步，但目前的技术水平还不能完全满足细胞生物学产品开发和生产的需要;二是细胞培养不能长期排除细胞代谢物对自身的影响。培养在细胞生长、分化等过程中起着重要作用，动物细胞培养过程中使用的昂贵设备和微型冰箱增加了研究成本，极大地制约了我国动物细胞培养的发展。

四、小结

今后动物细胞培养技术的发展方向应着眼于优化细胞环境和提高细胞特性，提高生物产品的产量，扩大生产规模。动物细胞培养存在各种各样的困难，不过，研究人员改善分子生物学的研究水平，持续扩大研究的范围。在不久的将来，许多生物实验材料和产业生产需要动物细胞培养技术，进行独自的研究开发工作。

参考文献：

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