我們給大家分為兩篇來講述細(xì)胞培養(yǎng)，首先第一篇我們先來講述它的分類以及影響因素和生長(zhǎng)因素。

細(xì)胞培養(yǎng)（cell?culture）是指在體外模擬體內(nèi)環(huán)境（無菌、適宜溫度、酸堿度和一定營(yíng)養(yǎng)條件等），讓它得以生存、生長(zhǎng)、繁殖并維持主要結(jié)構(gòu)和功能的一種方法。細(xì)胞培養(yǎng)也叫細(xì)胞克隆技術(shù)。細(xì)胞培養(yǎng)是一個(gè)必不可少的過程，簡(jiǎn)單來說細(xì)胞培養(yǎng)本身就是細(xì)胞的大規(guī)?？寺?。細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)可以由一個(gè)細(xì)胞經(jīng)過大量培養(yǎng)成為簡(jiǎn)單的單細(xì)胞或極少分化的多細(xì)胞，細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是細(xì)胞生物學(xué)研究方法中重要和常用技術(shù)，通過細(xì)胞培養(yǎng)既可以獲得大量細(xì)胞，又可以借此研究細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞的合成代謝、細(xì)胞的生長(zhǎng)增殖等。

一、主要分類

1、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)

在所有的細(xì)胞離體培養(yǎng)中，最困難的是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)。以下是它所需要的特殊條件

⑴血清：動(dòng)物細(xì)胞離體培養(yǎng)常常需要血清。最常用的是小牛血清。血清提供生長(zhǎng)必需因子，如激素、微量元素、礦物質(zhì)和脂肪。在這里，血清等于是動(dòng)物細(xì)胞離體培養(yǎng)的天然營(yíng)養(yǎng)液。

⑵支持物：大多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞有貼壁生長(zhǎng)的習(xí)慣。離體培養(yǎng)常用玻璃，塑料等作為支持物。

⑶氣體交換：二氧化碳和氧氣的比例要在細(xì)胞培養(yǎng)過程中不斷進(jìn)行調(diào)節(jié)，不斷維持所需要的氣體條件。

2、植物細(xì)胞培養(yǎng)

⑴光照：離體培養(yǎng)的植物細(xì)胞對(duì)光照條件不甚嚴(yán)格，因?yàn)榧?xì)胞生長(zhǎng)所需要的物質(zhì)主要是靠培養(yǎng)基供給的。但光照不但與光合作用有關(guān)，而且與細(xì)胞分化有關(guān)，例如光周期可對(duì)性細(xì)胞分化和開花調(diào)控作用，所以以獲得植株為目的的早期植物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，光照條件特別重要。以植物細(xì)胞離體培養(yǎng)方式獲得重要物質(zhì)，如藥物的過程，植物細(xì)胞大多是在反應(yīng)器中懸浮培養(yǎng)。

⑵激素：植物細(xì)胞的分裂和生長(zhǎng)特別需要植物激素的調(diào)節(jié)，促進(jìn)生長(zhǎng)的生長(zhǎng)素和促進(jìn)細(xì)胞分裂的分裂素是最基本的激素。植物細(xì)胞的分裂，生長(zhǎng)，分化和個(gè)體生長(zhǎng)周期都有相應(yīng)的激素參與調(diào)節(jié)。和動(dòng)物細(xì)胞相比，植物細(xì)胞離體培養(yǎng)對(duì)激素要求的原理已經(jīng)了解，其應(yīng)用技術(shù)也已相當(dāng)成熟，已經(jīng)有一套能使用的培養(yǎng)液。同時(shí)解決了植物細(xì)胞對(duì)水、營(yíng)養(yǎng)物、激素、滲透壓、酸堿度、微量元素等的需求。

微生物細(xì)胞培養(yǎng)

微生物多為單細(xì)胞生物，野生生存條件比較簡(jiǎn)單。所以微生物人工培養(yǎng)的條件比動(dòng)植物細(xì)胞簡(jiǎn)單得多。其中厭氧微生物培養(yǎng)比好氧微生物復(fù)雜，因?yàn)閲?yán)格厭氧需要維持二氧化碳等非氧的惰性氣體濃度，而好氧微生物則只需要通過不斷攪拌提供無菌氧氣。微生物對(duì)培養(yǎng)條件要求不如動(dòng)植物細(xì)胞那樣苛刻，玉米漿、蛋白胨、麥芽汁、酵母膏等成為良好的微生物天然培養(yǎng)基。對(duì)于一些特殊微生物的營(yíng)養(yǎng)條件要求，可以在這些天然培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上額外添加。

二、環(huán)境原因

環(huán)境因素

1．無菌環(huán)境

無毒和無菌是體外培養(yǎng)細(xì)胞的首要條件。細(xì)胞在活體內(nèi)，解毒系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)可抵抗微生物或其他有害物質(zhì)的入侵，但細(xì)胞在體外培養(yǎng)的過程中，缺乏機(jī)體免疫系統(tǒng)的保護(hù)而喪失對(duì)微生物的防御能力和對(duì)有害物質(zhì)的解毒能力。為保證細(xì)胞能在體外環(huán)境中生長(zhǎng)繁殖，必須要確保無菌工作區(qū)域、良好的個(gè)人衛(wèi)生、無菌試劑和培養(yǎng)基以及無菌操作。

常見的微生物污染有支原體、細(xì)菌、真菌。支原體無致死毒性，可與細(xì)胞長(zhǎng)期共存，對(duì)細(xì)胞有潛在影響，但體積小，不易鑒別，可借助于地衣紅或Hoechst33342染色來進(jìn)行檢測(cè)。細(xì)菌增殖快，在短時(shí)間內(nèi)即可大量擴(kuò)增，并產(chǎn)生毒素殺死細(xì)胞。真菌的種類繁多，肉眼可見，漂浮于培養(yǎng)液面上，可呈絲狀、管狀或樹枝狀等。

2.合適的溫度

一般哺乳類與禽類細(xì)胞在體外培養(yǎng)的適宜溫度是37～38℃，不適宜的環(huán)境溫度會(huì)影響細(xì)胞的生長(zhǎng)。細(xì)胞對(duì)低溫的耐受能力要強(qiáng)于對(duì)高溫的耐受能力，在低溫下，細(xì)胞的代謝活力及核分裂能力降低。若溫度不低于0℃，雖然細(xì)胞代謝受到影響，但無損傷作用；25～35℃時(shí)，細(xì)胞以緩慢的速度生長(zhǎng)；但若被置于40℃數(shù)小時(shí)，則不僅不利于細(xì)胞生存、生長(zhǎng)，甚至可導(dǎo)致其死亡。

3.適宜的滲透壓

高滲溶液或低滲溶液會(huì)引起細(xì)胞發(fā)生褶皺、腫脹、破裂。因此，滲透壓是體外培養(yǎng)細(xì)胞的重要條件之一。多數(shù)體外培養(yǎng)的細(xì)胞對(duì)滲透壓都有一定的耐受能力，實(shí)際應(yīng)用中，260～320mmol/L的滲透壓可適用于大多數(shù)細(xì)胞。

4．氣體環(huán)境與pH

細(xì)胞的體外培養(yǎng)需要理想的氣體環(huán)境，氧氣、二氧化碳是細(xì)胞生存的必要條件。氧氣參與細(xì)胞的三羧酸循環(huán)，為細(xì)胞生存、代謝與合成提供能量；二氧化碳既是細(xì)胞的代謝產(chǎn)物，是細(xì)胞生長(zhǎng)的必需成分，又與維持培養(yǎng)液的pH有關(guān)。大多數(shù)細(xì)胞適宜的pH范圍往往是7.2～7.4。在開放式培養(yǎng)中，以5%的二氧化碳?xì)怏w比例為宜。

營(yíng)養(yǎng)條件

1．培養(yǎng)基

細(xì)胞培養(yǎng)基包含細(xì)胞生長(zhǎng)所需的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，包括碳水化合物、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素等。針對(duì)不同細(xì)胞的營(yíng)養(yǎng)需求，有多種合成培養(yǎng)基可供選擇，如EBSS、Eagle、MEM、RPMll640、DMEM等。

2．其他添加成分

在各種合成培養(yǎng)基提供基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)之外，還需根據(jù)不同細(xì)胞和不同的培養(yǎng)目的添加其他成分，如血清、因子等。

血清提供的是細(xì)胞外基質(zhì)、生長(zhǎng)因子和轉(zhuǎn)鐵蛋白等重要物質(zhì)，常用的是胎牛血清。要根據(jù)不同的細(xì)胞和不同的研究目的決定添加血清的比例。10%～20%的血清能維持細(xì)胞較快的生長(zhǎng)增殖速度，稱為生長(zhǎng)培養(yǎng)液；為維持細(xì)胞緩慢生長(zhǎng)或不死，添加2%～5%的血清即可，稱為維持培養(yǎng)液。但血清中也存在有害于細(xì)胞生長(zhǎng)和繁殖的物質(zhì)，如補(bǔ)體、免疫球蛋白和一些生長(zhǎng)抑制因子；成分不明確，影響對(duì)結(jié)果的分析；不同動(dòng)物、不同批次的血清活性差別較大，影響培養(yǎng)效果的穩(wěn)定性。

谷氨酰胺是細(xì)胞生長(zhǎng)重要的氮源，在細(xì)胞生長(zhǎng)代謝過程中起重要作用，但由于谷氨酰胺在溶液中很不穩(wěn)定容易降解，4℃下放置7天即可分解約50%，故谷氨酰胺需在使用前添加。