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1、海南大学课程论文课程名称：生物工程生物技术专业英语题目名称：动物细胞培养综述学 院：专业班级： 姓 名： 学 号：2012 年 11 月 22 日动物细胞培养综述摘要：动物细胞培养是指在体外培养动物细胞的技术，即在无菌条件下，从机体 中取出组织或细胞，或利用已经建立的动物细胞系，模拟机体内的正常生理状态 下生存的基本条件，让细胞在培养容器中生存、生长和繁殖的方法。动物细胞培养开始于本世纪初，到1962年规模开始扩大，发展至今已成 为生物、医学研究和应用中广泛采用的技术方法，利用动物细胞培养生产具有重 要医用价值的酶、生长因子、疫苗和单抗等，已成为医药生物高技术产业的重要 部分。由于动物细胞体外
2、培养的生物学特性、相关产品结构的复杂性和质量以及 一致性的要求，动物细胞大规模培养技术仍然难于满足具有重要医用价值生物制 品的规模生产的需求，迫切需要进一步研究和发展细胞培养工艺。目前，世界众 多研究领域集中在优化细胞培养环境、改变细胞特性、提高产品的产率并保证其 质量和一致性上。本文介绍了关于动物细胞培养技术的起源史，动物细胞培养的技术基本概 念，当前培养技术的特点、环境和生长条件、方式，以及现代化的动物细胞培养 技术的应用现状和存在的问题与展望。从而让更多的人了解技术的使用，使我们 这项技术得到更广更好的发展。Abstract： Animal cell culture refers to
3、a culture of animal cells in vitro techniques, namely under aseptic conditions, was removed from the body tissue or cells, or using the animal cell lines have been established, the basic conditions for survival under the normal physiological condition of the body of the simulator,cell survival, grow
4、th and reproduction in the culture vessel.Animal cell culture starts at the beginning of this century, the 1962 scale began to expand, the development has become widely used in bio-medical research and application technology, the use of animal cell culture production of an important medical value of
5、 enzymes, growth factors, vaccines and monoclonal antibody, has become an important part of the medical and biological high-tech industry.Biologicalcharacteristics of animal cells cultured in vitro, the complexity and the quality and consistency of the requirements of the product structure, large-sc
6、ale cultivation of animal cells is still difficult to meet the demand scale production of an important medical value of biological products, there is an urgent need for further research and The development of cell culture technology. Currently, many of the worlds research focuses on the optimization
7、 of the cell culture environment, changes in cellular characteristics, to improve the yield of the product and to ensure its quality and consistency.This paper introduces the history of the origin of animal cell culture technology, animal cell culture technology concept, the currentculture character
8、istics, environment and growth conditions, means, and the modernization of animal cell culture technology and the existing problems of application and Prospect of. In order to let more people understand the use of technology, so that we the technology get more and better development.关键词：动物细胞、培养特点、条件
9、、方式、生物反应器、面临问题、研究进展一基本概念细胞培养是指从体内组织取出细胞模拟体内生存环境，在无 菌、适当温度及酸碱度和一定营养条件下，使其生长繁殖并维持结构 和功能的一种培养技术。从体内取出细胞首次培养即为原代培养，这 是细胞培养的最初和必经阶段。当原代培养细胞生长到一定时期，受 到群体环境限制，就需要转移到另一容器才能继续生长，称为传代或 继代培养。根据原代培养物性状的一致性与否，传代成功后称为细胞 系或细胞株。这些细胞一般可顺利传4050代次，并保持染色体二 倍体数量和接触抑制，传至50代左右时则出现生长停滞，大部分衰 老死亡，此类称为有限细胞系/株；在细胞传代过程中，有些发生遗 传
10、突变获得了持久性增值能力的细胞称为无限细胞系/株。 二动物细胞培养的特点动物细胞属于真核细胞，结构和成分更复杂，功能也更全面。动 物细胞之间的连接形式要比植物细胞复杂的多，主要有紧密连接、间 隙连接、隔壁连接、中间连接和桥粒连接五种形式。紧密连接、间隙 连接和桥粒连接相对普遍，隔壁连接仅见于无脊椎动物细胞，中间连 接见于脊椎动物细胞。动物细胞具有以下特点：1、动物细胞比微生物细胞大，无细胞壁。2、动物细胞倍增时间长，生长缓慢。3、培养过程需氧量少，对机械搅拌或剪切力敏感。4、动物细胞间主要以聚集体形式存在。5、原代细胞一般繁殖50 代左右即退化死亡。6、动物细胞对于营养要求更加苛刻，除氨基酸、
11、维生素、盐类、葡 萄糖或半乳糖外，一般还需要血清。7、对于培养环境极其敏感，包括pH、溶解氧、温度、剪切力等。8、细菌、真菌、病毒、支原体均可导致动物细胞培养物的污染。9、绝大多数哺乳动物细胞只有贴附在固体或半固体的表面才能生 长。体外培养的细胞从适应环境、旺盛生长到由于自身和环境限制缓 慢或停滞生长需要经历一个周期变化，可分为：潜伏期、指数生长期 和稳定期。潜伏期：细胞从接种到适应新环境生长繁殖的一段时间，此间细胞胞 质回缩，代谢缓慢。指数生长期：它是细胞活力最好的时期，细胞增殖旺盛，在接种细胞 数量适宜的情况下，指数生长期持续 35 天后，随细胞数量不断增 多，生长空间日趋减少，营养环境恶
12、化，呈现接触抑制，恶性细胞则 由于营养成分的消耗和细胞代谢产物的影响而发生密度抑制。 稳定期:细胞数量达到饱和密度后，细胞与营养液的交换面积减少， 代谢产物积累， pH 值下降，细胞停止增殖，进入停滞期，营养环境 继续恶化后，细胞受损直至死亡。三细胞培养环境和生长条件1、无毒无菌环境：无毒无菌的操作环境和培养环境是保证细胞在体 外培养成功的首要条件。在体外培养的细胞，由于缺乏对微生物和有 毒物的防御能力，一旦被微生物和有毒物污染，或者自身代谢物质积 累，就可能会导致细胞中毒死亡，因此，在体外培养细胞时，应即时 消除细胞代谢产物，以保证细胞生长环境无菌无毒。2、恒温：要维持培养的细胞旺盛生长，必
13、须有恒定适宜的温度，与多数哺乳动物体内温度相似，培养细胞的最适温度为37C。实践证明，细胞对低温的耐受性要比对高温的耐受性强些，低温下会使细胞 生长代谢速率降低，一经恢复正常温度时，则细胞会再行生长。高温 对细胞威胁很大，若在40C左右，则在几小时内细胞便会死亡。3、pH：细胞培养的pH最适为7.27.4之间，多数类型的细胞对偏酸性的耐受性较强，而在偏碱性的情况下则会很快死亡。4、气体：细胞的生长代谢离不开02。作为代谢产物的CO2还有调 节pH的作用。CO2培养箱可根据需要持续地提供一定比例的CO2 气体，这样便可以将培养环境中的氢离子浓度保持恒定以提供一个比 较稳定的 pH 范围。5、培养
14、基：动物细胞对营养的要求较高，培养液里的成分要满足细 胞进行糖代谢、脂代谢、蛋白质代谢及核酸代谢所需要的各种营养， 例如，包括十几种必须氨基酸及其他多种非必须氨基酸、维生素、碳 水化合物及无机盐类等，其中很多成分采用血清、胚胎浸出液等提供。 在很多情况下需加入 10的胎牛或小牛血清。血清使用前必须经过 鉴定，只有无菌、无内毒素、无溶血或低溶血、蛋白质以及营养素达 一定标准以上的血清才能使用。动物细胞的培养基一般可分为天然、合成、无血清培养基几种。四细胞培养方式1、贴壁培养：其主要适用于贴壁依赖性细胞，一般源于实体组织的 细胞需要相互依赖，需贴附于不起化学作用的物质（玻璃或塑料等无 活性物质）的
15、表面生长、生存和维持，并最终在附着面生长至单层， 铺满平面时便会发生接触抑制。2、悬浮培养：悬浮适应细胞、源于循环系统的细胞及肿瘤细胞等非 贴壁依赖性细胞无需支撑面，细胞或细胞聚集体悬浮液于液体培养基 中增殖，悬浮培养是大规模细胞培养的理想方式。3、灌注小室培养:将细胞接种于一个由上而下的盖玻片于一个金属 圈密封围城的小室内，保持在一定条件下培养。在小室内的侧面分别 有液体流入和流出的开口，供新鲜培养液流入小室和旧培养液排出。 这种方法的显著特点是营养液可以循环供应，细胞生长可以尽量少受 代谢产物积累的影响。4、固定化培养：它是一种包埋培养方式，适用于贴壁依赖性细胞和 非贴壁依赖性细胞。它具有
16、剪切力低、传递效率好和抗污染能力强、 细胞生长密度高、产物易于收集和分离纯化等特点。（1）微载体：微载体细胞培养法是一种用于培养锚地依赖性细胞的大规模培 养技术，这种培养技术是在生物反应器内加入培养液和一种对细胞无 毒害作用的材料支撑的颗粒（微载体），使细胞在微载体表面附着和 生长，并通过不断搅拌使微载体保持悬浮状态，培养液中大量的微载 体为细胞提供了极大地附着表面，lg微载体其比表面积可达 6000cm2，从而可实现细胞的高密度培养。微载体的直径在60250um，由天然葡聚糖、凝胶或各种合成的 聚合物组成，如聚苯乙烯、聚丙烯酰胺等。由这些材料及其改良型制 成的微载体主要参考了细胞的粘附特性，在其表面带有大量电荷及其 他生长基质物质，因而有利于细胞的粘附、铺展和增殖。采用微载体 培养具有以下特点：比表面积大，单位体积培养液的细胞产率高； 采用均匀
