細胞培養(yǎng)技術(shù)掃盲——入門必知篇
一、細胞培養(yǎng)基本概念
細胞培養(yǎng)是指從體內(nèi)組織取出細胞模擬體內(nèi)環(huán)境，在無菌、適當(dāng)溫度及酸堿度和一定營養(yǎng)條件下，使其生長繁殖，并維持其結(jié)構(gòu)和功能的一種培養(yǎng)技術(shù)。細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)物為單個細胞或細胞群。
在醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究中應(yīng)用最廣泛的是外周血淋巴細胞、皮膚成纖維細胞和各種能在體外長期生長的細胞系。外周血淋巴細胞培養(yǎng)具有時間短、技術(shù)簡便、可重復(fù)取材等優(yōu)點，它在臨床染色體分析中使用最廣泛。體外培養(yǎng)細胞株可在培養(yǎng)過程中發(fā)生自發(fā)的或在外界作用下的轉(zhuǎn)化，成為永久細胞系，也可直接建成永久細胞系，永久細胞系能在體外無限制制的傳代和生長。永久細胞系通常具有非整倍體細胞和各個細胞的核型不完全相同特征。但細胞克隆的細胞系其這一特征可以不明顯。
二、細胞培養(yǎng)的環(huán)境
細胞在體外培養(yǎng)中所需的條件與體內(nèi)細胞基本相同。
1、無污染環(huán)境
培養(yǎng)環(huán)境無毒和無菌是保證細胞生存的首要條件。當(dāng)細胞放置于體外培養(yǎng)時，與體內(nèi)相比細胞丟失了對微生物和有毒物的防御能力，一旦被污染或自身代謝物質(zhì)積累等，可導(dǎo)致細胞死亡。因此在進行培養(yǎng)中，保持細胞生存環(huán)境無污染、代謝物及時清除等，是維持細胞生存的基本條件。
2、恒定的溫度
維持培養(yǎng)細胞旺盛生長，必須有恒定適宜的溫度。人體細胞培養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)溫度為36.5℃±0.5℃，偏離這一溫度范圍，細胞的正常代謝會受到影響，甚至死亡。培養(yǎng)細胞對低溫的耐受力較對高溫強，溫度上升不超過39℃時，細胞代謝與溫度成正比；人體細胞在39-40℃1小時，即能受到一定損傷，但仍有可能恢復(fù)；在40-41℃1小時，細胞會普遍受到損傷，僅小半數(shù)有可能恢復(fù)；41-42℃1小時，細胞受到嚴重損傷，大部分細胞死亡，個別細胞仍有恢復(fù)可能；當(dāng)溫度在43℃以上1小時，細胞全部死亡。
3、氣體環(huán)境
氣體是人體細胞培養(yǎng)生存必需條件之一，所需氣體主要有氧氣和二氧化碳。氧氣參與三羧酸循環(huán)，產(chǎn)生供給細胞生長增殖的能量和合成細胞生長所需用的各種成分。開放培養(yǎng)時一般把細胞置于95%空氣加5%二氧化碳混合氣體環(huán)境中。
二氧化碳既是細胞代謝產(chǎn)物，也是細胞生長繁殖所需成分，它在細胞培養(yǎng)中的主要作用在于維持培養(yǎng)基的PH值。大多數(shù)細胞的適宜PH為7.2-7.4，偏離這一范圍對細胞培養(yǎng)將產(chǎn)生有害的影響。但細胞耐酸性比耐堿性大一些，在偏酸環(huán)境中更利于細胞生長。有資料顯示，原代羊水細胞培養(yǎng)PH6.8時最適。
細胞培養(yǎng)液PH濃度的調(diào)節(jié)最常用的為加NaHCO3的方法，因為NaHCO3可供CO2，但二氧化碳易于逸出，故最適用于封閉培養(yǎng)，而羥乙基哌嗪乙硫磺酸（HEPES）因其對細胞無毒性，也起緩沖作用，有防止PH迅速變化的特性而用于開放細胞培養(yǎng)技術(shù)中，其最大優(yōu)點是在開放式培養(yǎng)或細胞觀察時能維持較恒定的PH值。
4、細胞培養(yǎng)基
培養(yǎng)是既是培養(yǎng)細胞中供給細胞營養(yǎng)和促使細胞生殖增殖的基礎(chǔ)物質(zhì)，也是培養(yǎng)細胞生長和繁殖的生存環(huán)境。培養(yǎng)基的種類很多，按其物質(zhì)狀態(tài)分為半固體培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基兩類；按其來源分為合成培養(yǎng)基和天然培養(yǎng)基。
（1）合成培養(yǎng)基：合成培養(yǎng)基是根據(jù)細胞所需物質(zhì)的種類和數(shù)量嚴格配制而成的。內(nèi)含碳水化合物、氨基酸、脂類、無機鹽、維生素、微量無素和細胞生長因子等。單獨使用細胞雖有生存但不能很好的生長增殖。
（2）天然培養(yǎng)基：使用最普遍的天然培養(yǎng)基是血清，基本以小牛血清最普遍。血清由于含有多種細胞生長因子、促粘附因子及其多種活性物質(zhì)。與合成培養(yǎng)基合用，能使細胞順利增殖生長。常見使用最為5-20%。
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