一、细胞培养的原理及特点
(一)原理
将组织块用机械方法或酶解法分离成单个细胞,制成细胞悬液,再培养于固体基质之上,成单层细胞生长,或在培养液中呈悬浮状态培养的技术称为细胞培养。
(二)特点
1、研究对象是活细胞
2、研究条件人为可控
3、研究样本能达到比较均一性
4、研究内容便于观察、检测和记录
5、研究范围比较广泛
二、细胞培养主要内容
(一)细胞复苏
(二)培养
(三)消化
(四)传代
(五)种板
(六)细胞计数
(七)冻存
(一)细胞复苏
1. 原理
是指将冻存在液氮或者-70℃冰箱中的细胞解冻之后重新培养,细胞恢复生长的过程。
2. 操作步骤
①从液氮容器中取出冻存管,直接浸入37℃温水中,并不时摇动令其尽快融化;
② 37℃水浴中取出冻存管,打开盖子,用吸管吸出细胞悬液,加到离心管并滴加10倍以上培养液,混匀;
③离心, 1000rpm,5min;
④弃去上清液,加入含10%小牛血清培养液重悬细胞,计数,调整细胞密度,接种培养瓶,37℃培养箱静置培养;
⑤次日更换一次培养液,继续培养。

(二)培养
1、原理
细胞培养是指在体外模拟体内环境,使之生存、生长、繁殖并维持主要结构和功能的一种方法。细胞培养技术是细胞生物学研究方法中重要和常用技术,通过细胞培养既可以获得大量细胞,又可以借此研究细胞的信号转导、细胞的合成代谢、细胞的生长增殖等。
2、细胞培养的环境及条件
①环境因素
无菌环境;
适宜的温度:37-38 ℃;
适宜的渗透压;
气体环境与PH:5%CO2,PH值7.2-7.4;
②营养条件
培养基;
添加成分。


(三)消化
1、原理
使细胞脱离生长表面,由细胞团离散成单个细胞的过程叫做消化。
2、操作步骤
①用PBS冲洗细胞两次;
②加入适量胰酶,能够覆盖住细胞表面即可,轻轻摇晃培养瓶身。根据细胞种类的不同,将其置于37 ℃5%CO2条件的培养箱中等待2到4分钟不等;
③显微镜镜下观察细胞,胞质回缩、细胞不再连接成片为消化适度;
④加入含有血清的培养基终止消化;
⑤将胰酶、培养基及细胞转移至离心管中,离心1000rcm、3分钟;
⑥吸去离心管内的上清。
(四)传代
1、原理
将细胞从一个培养瓶皿分离稀释,再转移到另一培养瓶皿内生长的过程叫做传代。
细胞培养一段时间后,由于细胞密度增大,营养液中营养成分大量消耗,代谢末产物蓄积,细胞虽然还能进行代谢活动,但已经不能增殖。此时应进行传代,避免因培养环境的恶化导致细胞中毒、变性甚至死亡。

2、操作步骤
①吸去培养瓶内的旧培养液,加入PBS冲洗细胞表面;
②将细胞消化下来,吸去离心管内的上清,加入1ml培养基对细胞进行重悬;
③根据传代数量的不同,将细胞分装至不同数量的新培养瓶中,每个培养瓶内装4ml培养基;
④标记新培养瓶的细胞种类、传代时间、传代代数及细胞所有人姓名。将培养瓶放入培养箱。
(五)种板
1、原理
将细胞接种到培养板上的过程叫做种板。
2、培养板分类及选择
①培养板依底部形状不同可分为平底及圆底;
②根据孔数不同有6孔板,12孔板,24孔板,96孔板等;
③大多数细胞培养均使用平底培养板,贴壁及悬浮细胞均可使用;
④具体选择时根据培养细胞的类型、所需培养体积及不同的实验目的而定。
培养器皿 | 底面积(cm2) | 培养基(ml) | 细胞数量(个) |
96孔培养板 | 0.32 | 0.1 | 105 |
24孔培养板 | 2 | 1 | 5×105 |
12孔培养板 | 4.5 | 2 | 106 |
6孔培养板 | 9.6 | 2.5 | 2.5×106 |
3、操作步骤
①根据实验的不同,选择相应的孔板,计算每孔中应接种的细胞数量;
②对细胞悬液进行细胞计数;
③根据计算出的每孔细胞密度,将细胞悬液稀释相应倍数;
④将稀释后的细胞悬液分装至各孔中;
⑤将培养板放入培养箱。
(六)细胞计数
1、原理
培养的细胞在一般条件下要求有一定的密度才能生长良好,所以要进行细胞计数。计数结果以每毫升细胞数表示。
2、操作步骤
①将计数板及盖片擦拭干净,并将盖片盖在计数板上;
②将细胞悬液吸出少许,滴加在盖片边缘,使悬液充满盖片和计数板之间;
③静置3分钟,镜下观察,计算计数板四大格细胞总数,压线细胞按照“数上不数下,数左不数右”的原则计数;
④计算公式如下:
细胞数/ml=四大格细胞总数/ 4× 104
细胞计数板的网格由9个主要方格构成。角上的四个方格每一个被进一步分成16个较小的方格。中央的主要方格被分为25个较小的方格,每一个较小方格被进一步分为16个微型方格。
如果每个大方格内少于5个细胞,就需将样品重新离心,用更小的体积重悬细胞;如果细胞有相互重叠,或者因密度太大难以区分,就需再次稀释样品到更大的体积。
如果计数的是这些大方格中的一个,就乘1;如果计数的是较小的方格,就乘16;如果计数的是25个中央方格中的一个,那就乘25。如果细胞悬浮液在计数前稀释过,再乘上稀释倍数。

(七)冻存
1、原理
培养细胞维持传代的过程中常常遇见各种困难:如细胞性质改变、支原体污染、有限增殖系细胞传代次数有限等,应对细胞进行冻存,将其储存在液氮中,需要时再进行复苏。
2、操作步骤
①选择处于对数生长期的细胞,在收集细胞24小时前换液一次;
②将细胞消化下来,离心去上清后加入冻存液,将细胞重悬;
③细胞放入程序降温盒中,-80℃环境下过夜,再转移入液氮保存。

三、参考文献
[1]王永芬,杨爽.动物细胞培养技术.武汉:华中科技大学.2012
[2]宋今丹.组织和细胞培养技术(研究生)[M].(第2版)北京:人民卫生出版社,2011:8
[3]http://www.bioengx.com/author/jove/
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细胞培养.ppt