動物細胞培養已經存在很長時間了,但正如本文所解釋的,它仍然比表面上看起來復雜得多。 有各種各樣的因素會影響特定實驗的成功程度以及將細胞從一種生物體培養到其他生物體的難度。
為了了解動物細胞培養的工作原理,看一個簡單的例子很有用。 我們的身體由數萬億個執行各種功能的細胞組成。 所有這些細胞都以某種方式相互依賴。 在發育過程中,這些細胞必須能夠以極快的速度改變其功能,以響應不斷變化的環境因素。 這種能力很可能就是人體具有如此強的適應性并能夠承受創傷和疾病的原因。
例如,小鼠的胰腺與人類的胰腺具有不同的功能。 人類的胰腺是將胰島素分泌到血液中以調節血糖的器官。 在小鼠中,它負責消化。 細胞功能的變化可能是由于這些細胞在細胞環境之外暴露于非常不同的信號分子。 這些分子很可能是由附近的其他細胞分泌的,以便在響應細胞中誘導正確的行為類型。 如果細胞無法對其環境做出反應,它們將無法做出適當的反應,因此無法執行我們茁壯成長所需的功能。 常用的細胞培養方法稱為“動物細胞培養”法。 “動物細胞培養”一詞的使用與該技術當前使用的方式有些不同,下文將對此進行更詳細的描述。 使動物細胞變成人類細胞的早期嘗試失敗了,因為難以為它們提供按預期執行和表現所需的適當刺激。 然而,通過研究人體細胞在培養皿中的作用,我們可以提高在實驗室中培養人體組織的能力,并幫助需要移植的患者。 這項研究帶來了細胞生物學和醫學領域的許多進步。 使動物細胞變成人類細胞的早期嘗試失敗了,因為難以為它們提供按預期執行和表現所需的適當刺激。 然而,通過研究人體細胞在培養皿中的作用,我們可以提高在實驗室中培養人體組織的能力,并幫助需要移植的患者。 這項研究帶來了細胞生物學和醫學領域的許多進步。 使動物細胞變成人類細胞的早期嘗試失敗了,因為難以為它們提供按預期執行和表現所需的適當刺激。 然而,通過研究人體細胞在培養皿中的作用,我們可以提高在實驗室中培養人體組織的能力,并幫助需要移植的患者。 這項研究帶來了細胞生物學和醫學領域的許多進步。
動物細胞培養最廣為人知的用途是在醫學領域。 科學家能夠培養來自不同患者的人類細胞,以找出癌癥等疾病發展過程中到底出了什么問題,以及如何修復它。 20 世紀這一領域取得了巨大的進步。 這項技術為患者帶來了更好的治療,也帶來了一些幫助人們活得更長久、更健康的發現。
動物細胞培養也廣泛用于病毒學研究。 科學家使用這種方法來研究病毒,既是為了更好地了解它們及其工作原理,也是為了找出防止它們引起人類或動物感染的方法。
動物細胞培養有多種方法。 最常用的三種方法是:
1. 鋪板:第一種最簡單的細胞培養方法稱為“鋪板”,即將一組細胞放在培養皿上,讓它們自行繁殖。 這種方法通常會產生非常令人印象深刻的結果,因為它只需要很少的努力,并且最適用于嘗試研究細菌形成的細胞集落的行為,而不是已經培養的物種(如人類細胞)。 這種方法可以使細胞大量生長,因為與其他細胞生長方法相比,它相對快速且便宜。
2. 外植體培養:這種細胞生長方法是將一塊組織直接放入 培養皿中并使其生長成許多塊。
3.懸浮培養:這是最常用于人類細胞培養的細胞生長方法。 它涉及從較大的組織中取出少量組織樣本并將其培養在培養皿中。 它與外植體培養略有不同,因為它允許組織保留其一些天然結構,而外植體培養不允許任何類型的細胞附著。
1. 您想要生長的組織的大小和結構
2.您愿意花多少時間處理每個細胞集落(鋪板花費的時間很少,但產生的結果很少)
3. 實驗的目標(即,您是否想要創建一個在實驗室環境中自然模擬體內生物體的系統,或者您是否只需要了解生物體在暴露于環境中時將如何反應?特定信號?)
動物細胞培養主要有兩種類型:組織培養和懸浮培養。 組織培養涉及從一種單一類型的組織中培養細胞。 這是培養用于基因工程和尋找致病基因的細胞的好方法。 該方法根據組織所暴露的環境因素來區分組織。 如果您想研究特定細胞中表達什么類型的基因以及它們如何轉化為分化程度更高的細胞,那么組織培養是您的最佳選擇。 懸浮培養物可用于培養許多不同類型的細胞,包括胚胎細胞和干細胞。 此方法涉及每 2-3 周進行一次傳代培養,因此它更適合長期實驗,而不是僅持續 2-3 周的實驗。
動物細胞培養是目前生物學中使用最廣泛的方法之一,并且可能會繼續在我們研究生物體及其與其他物種的相互作用方面發揮巨大作用。 通過研究動物細胞,我們可以更好地了解人體如何運作、為什么我們會生病,以及我們如何能夠創造出新的藥物或疫苗來治療已經患病的人。