细胞培养研究技术.pptx

第四章第四章 细胞培养研究技术细胞培养研究技术主讲人：高云副教授主讲人：高云副教授基本操作技术和要求基本操作技术和要求由于体外培养的细胞没有抗感染能力，由于体外培养的细胞没有抗感染能力，因此防污染是决定培养成功的首要条因此防污染是决定培养成功的首要条件。件。一切操作需要保证无菌和有条不紊。一切操作需要保证无菌和有条不紊。培养室内的无菌技术培养室内的无菌技术培养前的准备：按实验计划和程序准备培养前的准备：按实验计划和程序准备 物品，作到心中有数。物品，作到心中有数。培养室和超净台：定期全面彻底消毒培养室和超净台：定期全面彻底消毒洗手和着装：均按外科手术要求洗手和着装：均按外科手术要求实验中无菌培养操作：均在火焰近处进行，实验中无菌培养操作：均在火焰近处进行，实验用品需火焰灭菌，冷却后接触培养细实验用品需火焰灭菌，冷却后接触培养细胞，以防烧死细胞胞，以防烧死细胞。培养细胞的培养细胞的 取材取材基本要求：基本要求：取材组织用培养液浸泡，取材组织用培养液浸泡，4度运送，度运送，24h内内尽快培养。尽快培养。取材无菌操作，避免对组织的机械损伤，取材无菌操作，避免对组织的机械损伤，尽量去除脂肪、神经、结缔、坏死组织，尽量去除脂肪、神经、结缔、坏死组织，污染组织可用青链霉素和制霉菌素漂洗污染组织可用青链霉素和制霉菌素漂洗。原代取材同时保留组织学和电镜标本，对原代取材同时保留组织学和电镜标本，对供体来源、部位及一般情况做记录。供体来源、部位及一般情况做记录。皮肤和粘膜的取材皮肤和粘膜的取材皮肤和粘膜是上皮细胞培养的重要来源。皮肤和粘膜是上皮细胞培养的重要来源。取材方法似断层皮片手术，面积取材方法似断层皮片手术，面积2-3mm2.尽可能去除皮下和粘膜下组织。尽可能去除皮下和粘膜下组织。因分布在体表，故细菌、霉菌很多，需严因分布在体表，故细菌、霉菌很多，需严格消毒，可用较高浓度抗菌素漂洗。格消毒，可用较高浓度抗菌素漂洗。内脏和实体瘤的取材内脏和实体瘤的取材内脏除消化道和泌尿管道外基本是无菌的，内脏除消化道和泌尿管道外基本是无菌的，明确取材部位，去除结缔组织。明确取材部位，去除结缔组织。肿瘤组织取材避免坏死液化和结缔组织，肿瘤组织取材避免坏死液化和结缔组织，标本应按污染组织处理。标本应按污染组织处理。血细胞的取材血细胞的取材血细胞培养可用于造血干细胞移植、免血细胞培养可用于造血干细胞移植、免疫活性细胞的治疗和染色体分析等。疫活性细胞的治疗和染色体分析等。取血抗凝剂量过大易导致溶血，肝素常取血抗凝剂量过大易导致溶血，肝素常用浓度为用浓度为20U/ml,针管针管用较高浓度肝素用较高浓度肝素500U/ml湿润。湿润。鼠胚组织的取材鼠胚组织的取材无菌消毒方法无菌消毒方法小鼠置于小鼠置于75%酒精的烧杯中酒精的烧杯中5分钟分钟固定于消毒的小木板上固定于消毒的小木板上剪开皮肤解剖取材剪开皮肤解剖取材取材的组织放置于平皿内培养取材的组织放置于平皿内培养组织材料的分离组织材料的分离欲从组织中获得大量生长良好的细胞，须欲从组织中获得大量生长良好的细胞，须将组织分散开，使细胞解离出来。将组织分散开，使细胞解离出来。常用方法有常用方法有机械法机械法和和化学法化学法。细胞悬液的分离方法细胞悬液的分离方法离心法：血液和体液等细胞悬液离心法：血液和体液等细胞悬液500-1000rpm 转速转速 5-10分钟。离心速度过大、分钟。离心速度过大、时间过长，会造成细胞损伤和死亡。时间过长，会造成细胞损伤和死亡。密度梯度离心法：用离心法将细胞分到不密度梯度离心法：用离心法将细胞分到不同密度的梯度介质中，再分别吸出各层细同密度的梯度介质中，再分别吸出各层细胞。适于分离密度不等的的细胞。常用介胞。适于分离密度不等的的细胞。常用介质有质有Ficoll 400,Percoll,泛影葡胺等。泛影葡胺等。机械分散法机械分散法适于较柔软的组织，如脑、肝、脾、淋巴结、胸适于较柔软的组织，如脑、肝、脾、淋巴结、胸适于较柔软的组织，如脑、肝、脾、淋巴结、胸适于较柔软的组织，如脑、肝、脾、淋巴结、胸腺、胚胎组织和肿瘤组织等。腺、胚胎组织和肿瘤组织等。腺、胚胎组织和肿瘤组织等。腺、胚胎组织和肿瘤组织等。剪切组织为剪切组织为剪切组织为剪切组织为1 1mmmm3 3碎碎碎碎块块块块 后，置于组织匀浆研磨，后，置于组织匀浆研磨，后，置于组织匀浆研磨，后，置于组织匀浆研磨，或用吸管反复吹打分散组织细胞或用吸管反复吹打分散组织细胞或用吸管反复吹打分散组织细胞或用吸管反复吹打分散组织细胞 组织液放在注射器内通过针头压出。组织液放在注射器内通过针头压出。组织液放在注射器内通过针头压出。组织液放在注射器内通过针头压出。注射器针芯挤压后，用注射器针芯挤压后，用注射器针芯挤压后，用注射器针芯挤压后，用PBSPBS液洗涤，分别液洗涤，分别液洗涤，分别液洗涤，分别通过不通过不通过不通过不锈钢筛网锈钢筛网锈钢筛网锈钢筛网80,150,40080,150,400目孔径筛网。目孔径筛网。目孔径筛网。目孔径筛网。记数活细胞数，制成细胞悬液接种。记数活细胞数，制成细胞悬液接种。记数活细胞数，制成细胞悬液接种。记数活细胞数，制成细胞悬液接种。消化分离法消化分离法消化法是结合生化和化学手段把已剪切成消化法是结合生化和化学手段把已剪切成较小体积的组织进一步分化，获得较小体积的组织进一步分化，获得细胞悬细胞悬液液直接进行培养直接进行培养胰蛋白酶法胰蛋白酶法主要作用是对细胞间的蛋白质水解，使细胞离散。主要作用是对细胞间的蛋白质水解，使细胞离散。主要作用是对细胞间的蛋白质水解，使细胞离散。主要作用是对细胞间的蛋白质水解，使细胞离散。活性以消化酪蛋白的能力测定，常用活性以消化酪蛋白的能力测定，常用活性以消化酪蛋白的能力测定，常用活性以消化酪蛋白的能力测定，常用1 1：250250消化效果与消化效果与消化效果与消化效果与pHpH值、温度、酶浓度和组织块大小与硬度有值、温度、酶浓度和组织块大小与硬度有值、温度、酶浓度和组织块大小与硬度有值、温度、酶浓度和组织块大小与硬度有关关关关，对细胞的分离作用与细胞的类型与性质关系密切对细胞的分离作用与细胞的类型与性质关系密切对细胞的分离作用与细胞的类型与性质关系密切对细胞的分离作用与细胞的类型与性质关系密切钙镁离子和血清抑制活性钙镁离子和血清抑制活性钙镁离子和血清抑制活性钙镁离子和血清抑制活性常用剂量为常用剂量为常用剂量为常用剂量为0.25%0.25%（0.1-0.5%0.1-0.5%），），），），pHpH值值值值 8 8（8-98-9）温）温）温）温度度度度 3737。胶原酶法胶原酶法只对细胞间质胶原组织起消化作用，使上只对细胞间质胶原组织起消化作用，使上皮细胞与胶原成份分离皮细胞与胶原成份分离产品有产品有I-V VII-IX等型，分别适用于分离等型，分别适用于分离肝细胞、胰岛、脂肪细胞肾及纤维组织肝细胞、胰岛、脂肪细胞肾及纤维组织钙镁离子和血清不影响活性钙镁离子和血清不影响活性,pH.6.5-7常用剂量为常用剂量为200单位单位/ml或或0.1g/ml 0.3 g/ml 消化分离法消化分离法消化法是结合生化和化学手段把已剪切成消化法是结合生化和化学手段把已剪切成较小体积的组织进一步分化，获得较小体积的组织进一步分化，获得细胞悬细胞悬液液直接进行培养直接进行培养胰蛋白酶法胰蛋白酶法主要作用是对细胞间的蛋白质水解，使细胞离散。主要作用是对细胞间的蛋白质水解，使细胞离散。主要作用是对细胞间的蛋白质水解，使细胞离散。主要作用是对细胞间的蛋白质水解，使细胞离散。活性以消化酪蛋白的能力测定，常用活性以消化酪蛋白的能力测定，常用活性以消化酪蛋白的能力测定，常用活性以消化酪蛋白的能力测定，常用1 1：250250消化效果与消化效果与消化效果与消化效果与pHpH值、温度、酶浓度和组织块大小与硬度有值、温度、酶浓度和组织块大小与硬度有值、温度、酶浓度和组织块大小与硬度有值、温度、酶浓度和组织块大小与硬度有关关关关，对细胞的分离作用与细胞的类型与性质关系密切对细胞的分离作用与细胞的类型与性质关系密切对细胞的分离作用与细胞的类型与性质关系密切对细胞的分离作用与细胞的类型与性质关系密切钙镁离子和血清抑制活性钙镁离子和血清抑制活性钙镁离子和血清抑制活性钙镁离子和血清抑制活性常用剂量为常用剂量为常用剂量为常用剂量为0.25%0.25%（0.1-0.5%0.1-0.5%），），），），pHpH值值值值 8 8（8-98-9）温）温）温）温度度度度 3737。胶原酶法胶原酶法只对细胞间质胶原组织起消化作用，使上只对细胞间质胶原组织起消化作用，使上皮细胞与胶原成份分离皮细胞与胶原成份分离产品有产品有I-V VII-IX等型，分别适用于分离等型，分别适用于分离肝细胞、胰岛、脂肪细胞肾及纤维组织肝细胞、胰岛、脂肪细胞肾及纤维组织钙镁离子和血清不影响活性钙镁离子和血清不影响活性,pH.6.5-7常用剂量为常用剂量为200单位单位/ml或或0.1g/ml 0.3 g/mlEDTA法法EDTA（二乙烯四乙酸二钠）作用较缓和。（二乙烯四乙酸二钠）作用较缓和。主要作用：能从组织生长环境中吸取维持主要作用：能从组织生长环境中吸取维持组织完整的钙镁离子。组织完整的钙镁离子。单独使用不能使细胞完全分散，单独使用不能使细胞完全分散，常用常用1:1的的EDTA（0.02%）和胰蛋白酶）和胰蛋白酶0.25%混合液混合液第一节细胞的分离和纯化一、成纤维细胞的分离和去除二、骨髓和外周血有核细胞的纯化三、肿瘤细胞的分离纯化四、单核细胞和巨噬细胞的纯化五、上皮细胞的纯化一、成纤维型细胞的分离和去除成纤维细胞样细胞成纤维细胞样细胞 名称：名称：名称：名称：凡在凡在凡在凡在培养中形态与成纤维细胞类似培养中形态与成纤维细胞类似培养中形态与成纤维细胞类似培养中形态与成纤维细胞类似的的的的来源：来源：来源：来源：由由由由中胚层间充质组织起源中胚层间充质组织起源中胚层间充质组织起源中胚层间充质组织起源的组织的组织的组织的组织 如：真正的成纤维细胞如：真正的成纤维细胞如：真正的成纤维细胞如：真正的成纤维细胞 心肌，平滑肌，成骨细胞，血管内皮心肌，平滑肌，成骨细胞，血管内皮心肌，平滑肌，成骨细胞，血管内皮心肌，平滑肌，成骨细胞，血管内皮形态：形态：形态：形态：似体内成纤维细胞似体内成纤维细胞似体内成纤维细胞似体内成纤维细胞的形态的形态的形态的形态 胞体梭形胞体梭形胞体梭形胞体梭形或不规则三角形或不规则三角形或不规则三角形或不规则三角形 胞质向外伸出胞质向外伸出胞质向外伸出胞质向外伸出2 2 3 3个个个个长短不等的突起长短不等的突起长短不等的突起长短不等的突起 中有卵圆形核中有卵圆形核中有卵圆形核中有卵圆形核生长特点生长特点生长特点生长特点 排列成排列成排列成排列成放射状放射状放射状放射状，漩涡状，漩涡状，漩涡状，漩涡状 并不紧靠连成片并不紧靠连成片并不紧靠连成片并不紧靠连成片，细胞细胞细胞细胞 细胞接触易断开而细胞接触易断开而细胞接触易断开而细胞接触易断开而 单独行动单独行动单独行动单独行动 游离的游离的游离的游离的单独的单独的单独的单独的成纤维样细胞，成纤维样细胞，成纤维样细胞，成纤维样细胞，常有几个常有几个常有几个常有几个伸长的细胞突起伸长的细胞突起伸长的细胞突起伸长的细胞突起 （一）差速贴壁分离法成纤维细胞有两个特点：1对胰蛋白酶作用敏感，组织块或传代消化时，常先脱落；2原代游离细胞接种后，成纤维细胞贴壁速度比上皮细胞、心肌细胞快。例1培养细胞活力测定细胞活力测定是肿瘤体外研究中应用最广的技术手段之一。细胞活力测定是肿瘤体外研究中应用最广的技术手段之一。任任何何培培养养瓶瓶内内生生长长的的细细胞胞都都由由死死细细胞胞和和活活细细胞胞组组成成，从从形形态上区别死、活细胞是困难的。态上区别死、活细胞是困难的。1 1 细胞克隆形成率实验细胞克隆形成率实验 单个细胞在体外增殖单个细胞在体外增殖6 6代以上，其后代所组成的细胞群体代以上，其后代所组成的细胞群体形成肉眼可见的克隆。形成肉眼可见的克隆。克隆形成卒用来表示细胞的增殖能克隆形成卒用来表示细胞的增殖能力力 克隆形成率比克隆形成率比克隆形成克隆形成数接种细胞数数接种细胞数缺点：操作繁琐缺点：操作繁琐优点：精确、可靠优点：精确、可靠2台盼蓝法 活细胞不被染色，死细胞染成蓝色，用活细胞占活细胞不被染色，死细胞染成蓝色，用活细胞占细胞中的百分比表示细胞恬力细胞中的百分比表示细胞恬力 已淘汰已淘汰3 四唑盐（MTT）比色法 四唑盐四唑盐（MTTMTT）商品名为噻唑蓝商品名为噻唑蓝，四吐盐比色法的原理：活细胞中脱氢酶能将四四吐盐比色法的原理：活细胞中脱氢酶能将四唑唑盐还原成不溶干盐还原成不溶干水的蓝紫色产物（水的蓝紫色产物（formazan)formazan)，并沉淀在细胞中，而死细胞没有这种，并沉淀在细胞中，而死细胞没有这种功能。二甲亚砜（功能。二甲亚砜（DMSODMSO）能溶解沉积在细胞中蓝紫色结晶物，溶液）能溶解沉积在细胞中蓝紫色结晶物，溶液颜色深浅与所含的颜色深浅与所含的formazanformazan量成正比。再用酶标仪测定量成正比。再用酶标仪测定ODOD值值 MTTMTT法简单快速、准确，广泛应用于新药筛选、细胞毒牲试法简单快速、准确，广泛应用于新药筛选、细胞毒牲试 验、肿瘤放射敏感性实验等。验、肿瘤放射敏感性实验等。操作步骤操作步骤 （1 1）单细胞悬液接种于）单细胞悬液接种于9696孔培养板；孔培养板；10103 3-10-104 4细胞细胞/孔，每孔培孔，每孔培养基总量养基总量200200微升（微升（9696孔培养板每孔容积孔培养板每孔容积370370微升），微升），3737、5 5 COCO2 2培养箱中培养一段时间（根据实验目的决定培养时间）培养箱中培养一段时间（根据实验目的决定培养时间）（2 2）加入）加入2 2毫克毫升的毫克毫升的MTTMTT液（液（5050微升孔）；继续培养微升孔）；继续培养3 3小时。小时。（3 3）吸出孔内培养液后，加入）吸出孔内培养液后，加入DMSODMSO液（液（150150微升孔），将微升孔），将培养板置于微孔板扳荡器上振荡培养板置于微孔板扳荡器上振荡1010分钟，使结晶物溶解。分钟，使结晶物溶解。（4 4）酶标仪检测各孔）酶标仪检测各孔ODOD值（检测波长值（检测波长570570纳米）。记录结果，纳米）。记录结果，绘制绘制 操作步骤操作步骤 （1 1）单细胞悬液接种于）单细胞悬液接种于9696孔培孔培养板；养板；10103 3-10-104 4细胞细胞/孔，每孔培养基孔，每孔培养基总量总量200200微升（微升（9696孔培养板每孔容孔培养板每孔容积积370370微升），微升），3737、5 5 COCO2 2培养箱中培养一段时间（根据实培养箱中培养一段时间（根据实验目的决定培养时间）验目的决定培养时间）（2 2）加入）加入2 2毫克毫升的毫克毫升的MTTMTT液液（5050微升孔）；继续培养微升孔）；继续培养3 3小时。小时。（3 3）吸出孔内培养液后，加入）吸出孔内培养液后，加入DMSODMSO液（液（150150微升孔），将培养微升孔），将培养板置于微孔板扳荡器上振荡板置于微孔板扳荡器上振荡1010分钟，分钟，使结晶物溶解。使结晶物溶解。（4 4）酶标仪检测各孔）酶标仪检测各孔ODOD值（检值（检测波长为测波长为570 nm570 nm）。记录结果，绘）。记录结果，绘制细胞生长曲线制细胞生长曲线