细胞培养构建技术在哪里可以学

Ⅰ 大规模培养动物细胞的技术主要有哪几类 目前有哪些应用还存在哪些问题

纵观整个百年现代生物技术的发展历史，体外动物细胞培养可以说是支撑现代医学的核心技术。从最初的细胞仅能在体外存活几个小时，到可以连续增殖以供基础医学研究，自至今天成为“细胞工厂”为人类生产重组药物，再到未来也许可以被充分调控分化以细胞本身作为药物，可以说整个细胞培养技术的进步则代表了生物医学的发展方向。

由于动物体内的组织液和血液等为组织细胞的生长提供了充分的营养，因此体外细胞培养过程中营养液的合理提供，将是细胞培养能否成功的第一步关键因素。

本文将结合生物医学的发展阶段，简要阐述动物细胞培养基的研发历程。

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1882-1907：破晓

1882年，Sydney Ringer开发出一种盐溶液，可以让离体的青蛙心脏保持跳动，这也就是Ringer平衡盐溶液（Ringer’s solution）。这被认作是第一次实现动物组织的体外培养。

Ringer成功实现组织的体外培养后，研究者开始聚焦细胞的体外培养。然而，细胞通常很难存活并且几乎没有分裂的迹象。直到1907年，Ross G. Harrison利用青蛙淋巴囊分离的淋巴液培养青蛙神经纤维，发现其在数周时间内持续生长。该实验被认为是动物细胞体外培养的开端。

1907-：天然培养基

Alexis Carrel是一名法国外科医生和生物学家、生物学家，因为对血管结构的研究和血管/器官移植的研究获得1912年诺贝尔生理学或医学奖。

Alexis Carrel对组织培养的贡献巨大，他发明了一种直到今天仍在广泛使用的细胞培养瓶的原型瓶，并建立了一整套的无菌操作技术。

Alexis Carrel， 1873-1944

受Harrison成功培养神经纤维的影响，Carrel在1909年派下属Montrose T. Burrows到Harrison处（耶鲁大学）学习。在耶鲁大学，Burrows发现淋巴液不适合培养恒温动物的细胞，于是改用血浆代替。

从此，血浆成为细胞培养的主流培养基。Burrows成功的培养了鸡胚细胞和动物细胞。1912年，Carrel证明通过周期性更换培养基可以实现鸡胚胎结缔组织的长期培养（长达几个月），1913年，Carrel发现通过添加胚胎提取物可以极大刺激鸡胚心脏成纤维细胞的增殖并大幅延长存活时间。同时，由于淋巴液、血浆、胚胎提取物的成分未知，研究者开始研究哪种成分影响了细胞的存活和增殖。

1911-：合成培养基的努力

1911年，Margaret R. Lewis和Warren H. Lewis夫妇证明：在Locke平衡盐溶液加入额外的氨基酸、肉汤、葡萄糖后改良而来的Locke–Lewis solution，可以更有效的促进鸡胚细胞的生长。

他们指出，葡萄糖的作用非常重要，如果浓度不足，细胞就会在几天内萎缩和死亡。同时有研究人员证实了氨基酸和谷胱甘肽在鸡胚成纤维细胞培养中的作用，假说认为谷胱甘肽维持了氧化还原环境。

Joilannes P. M.Vogelaar和Eleanor Erlichman发现了胰岛素、甲状腺素的重要作用，通过加入这两种激素以及葡萄糖、血浆、蛋白胨等到Ringer平衡盐溶液中，可以培养人成纤维细胞3个月以上。再如Baker培养基包含微生物A、维生素C、维生素B1、维生素B2、谷胱甘肽和血浆等。所有这些研究都使用了天然成分。

1940-：细胞系的诞生

1940年，Wilton R. Earle等人成功得到了永生的鼠成纤维细胞（L cells）；1951年，George O. Gey和同事成功从宫颈癌患者分离得到了无限分裂的人细胞系（Hela cells）。

有了这些细胞系，就不再需要每次试验都进行细胞的分离，而使用同样的细胞系进行试验。这也为衡量不同培养基组分对细胞的微小影响并进行定量分析带来了可能。从此刻开始，培养基的研究取得了快速的进展。

▲海瑞塔·拉克斯 Hela细胞系来源

1946-：基础培养基和无蛋白培养基

Fischer将血浆中低分子组分分离出来，发现去除低分子的血浆不能很好的维持细胞生长，随后Fischer发现氨基酸是低分子组分中维持细胞生长的必要成分。

1955年，Harry Eagle采用Fischer的方法，确认低分子组分中13种氨基酸和8种维生素是必要成分。在此基础上，Eagle发明了minimum essential medium (MEM)培养基，包含葡萄糖、6种无机盐、13种氨基酸、8种维生素和透析血浆。此培养基正式揭开了细胞培养基的研究序幕，直至今日仍然广泛应用于相关领域。

在Eagle的基础上，Renato Dulbecco、Marguerite Vogt、Clifford P. Stanners、Norman N. Iscove及Fritz Melchers等针对不同细胞系、不同培养目的对MEM培养基进行了优化。Dulbecco进一步优化的lbecco's modified eagle medium （DMEM）成为目前基础研究中应用最为广泛的培养基，是所有生物制药工程细胞用培养基的研究基石。这位意大利后裔的美国人基于在肿瘤病毒上的出色研究获得了1975年的诺贝尔医学或生理学奖。

在随后的1957年中，美国科罗拉多大学Dr. Theodore T. Puck从一成年雌性仓鼠卵巢分离获得一株上皮贴壁型细胞，这就是此后成为生物制药上最广泛使用的CHO细胞。

毫不夸张地讲，没有Eagle、Dulbecco和Theodore T. Puck三人在1950年代的共同研究成功，今天全球接近1000亿美金的抗体药物产业化只能是纸上谈兵。

▲In 1973 ，Columbia University wawarded Louisa Gross Horwitz Prize to Harry EagleRenato DulbeccoTheodore Puck

1970-：无血清培养基的开发

1976年，三篇关键的研究文献报道加速了无血清培养基的研究：

Ham研究团队发现了亚硒酸盐的必要性

Larry J. Guilbert和Iscove发现除了亚硒酸盐，转铁蛋白和白蛋白是很好的血清替代物

Izumi Hayashi和Gordon H. Sato发现几种激素和生长因子的组合是很好的血清替代物

在这几项研究的推动下，以亚硒酸盐、转铁蛋白、白蛋白、激素、生长因子替代血清，多种无血清培养基被开发出来。

在无血清培养开发的同时，研究者也将几种必要组分直接组合成血清替代物，如胰岛素、转铁蛋白、亚硒酸盐组合成ITS。

Hiroki Murakami等人发现乙醇胺对于杂交瘤细胞培养是必要的，因此与ITS组合成ITES。针对不同细胞，研究者开发出对应的血清替代物。如B-27添加物用于神经细胞培养的血清替代物。

1978-：细胞培养基的工业化应用

1982年，首个基因工程药物胰岛素获批上市，开启了重组蛋白药物的时代。EPO、干扰素β、单克隆抗体等由于具有糖基化修饰，只能采用动物细胞来表达。NS0、CHO细胞成为工业界生产蛋白和抗体药物的主流。

国际上，跨国药企的培养基通常根据产品进行优化，得到特定的培养基。国内由于市场小，研发投入小，通常采用商业化的目录培养基，个别企业如天广实、复宏汉霖、药明康德等进行培养基的自主研发。

…………

赛默飞世尔科技在全球生物制品研发和生产领域的实力毋庸置疑，尤其是旗下的Gibco™ 品牌，在细胞培养研究及应用领域更是取得了不可估量的成就！

Gibco™ 成立于1962年， 所以要算年纪的话，他已经是个不折不扣的“大叔”了。但这个大叔可不简单，在过去的55年时间里，他取得了许多举世瞩目的成就！

▲Gibco的前世今生

2015年CD FortiCHO培养基新升级为Dynamis培养基，保持CD FortiCHO培养基营养高度富集的特点，且使用方便性及稳定性进一步提升。适用于CHO-K1，GS CHO, CHO S等生长旺盛细胞培养。

Ⅱ 什么是细胞培养技术

细胞培养技术是指在体外模拟体内环境（无菌、适宜温度、酸碱度和一定营养条件等），使之生存、生长、繁殖并维持主要结构和功能的一种方法。细胞培养技术指的是细胞在体外条件下的生长，在培养的过程中，培养物是单个细胞或细胞群。细胞在培养时都要生活在人工环境中，由于环境的改变，细胞的移动或受一些其他因素的影响，培养时间加长，传代导致细胞出现单一化型。
细胞培养技术也叫细胞克隆技术，在生物学中的正规名词为细胞培养技术。不论对于整个生物工程技术，还是其中之一的生物克隆技术来说，细胞培养都是一个必不可少的过程，细胞培养本身就是细胞的大规模克隆。细胞培养技术可以由一个细胞经过大量培养成为简单的单细胞或极少分化的多细胞，这是克隆技术必不可少的环节，而且细胞培养本身就是细胞的克隆。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。
一、动物细胞培养
在所有的细胞离体培养中，最困难的是动物细胞培养。下面是它所需要的特殊条件。
⑴血清：动物细胞离体培养常常需要血清。最常用的是小牛血清。血清提供生长必需因子，如激素、微量元素、矿物质和脂肪。在这里，血清等于是动物细胞离体培养的天然营养液。
⑵支持物：大多数动物细胞有贴壁生长的习惯。离体培养常用玻璃，塑料等作为支持物。
⑶气体交换：二氧化碳和氧气的比例要在细胞培养过程中不断进行调节，不断维持所需要的气体条件。
二、植物细胞培养
⑴光照：离体培养的植物细胞对光照条件不甚严格，因为细胞生长所需要的物质主要是靠培养基供给的。但光照不但与光合作用有关，而且与细胞分化有关，例如光周期可对性细胞分化和开花调控作用，所以以获得植株为目的的早期植物细胞培养过程中，光照条件特别重要。以植物细胞离体培养方式获得重要物质，如药物的过程，植物细胞大多是在反应器中悬浮培养。
⑵激素：植物细胞的分裂和生长特别需要植物激素的调节，促进生长的生长素和促进细胞分裂的分裂素是最基本的激素。植物细胞的分裂，生长，分化和个体生长周期都有相应的激素参与调节。和动物细胞相比，植物细胞离体培养对激素要求的原理已经了解，其应用技术也已相当成熟，已经有一套能使用的培养液。同时解决了植物细胞对水、营养物、激素、渗透压、酸碱度、微量元素等的需求。
三、微生物细胞培养
微生物多为单细胞生物，野生生存条件比较简单。所以微生物人工培养的条件比动植物细胞简单得多。其中厌氧微生物培养比好氧微生物复杂，因为严格厌氧需要维持二氧化碳等非氧的惰性气体浓度，而好氧微生物则只需要通过不断搅拌提供无菌氧气。微生物对培养条件要求不如动植物细胞那样苛刻，玉米浆、蛋白胨、麦芽汁、酵母膏等成为良好的微生物天然培养基。对于一些特殊微生物的营养条件要求，可以在这些天然培养基的基础上额外添加。

Ⅲ 细胞培养技术在实验研究中有哪些应用

细胞培养细胞培养技术也叫细胞克隆技术，在生物学中的正规名词为细胞培养技术。不论对于整个生物工程技术，还是其中之一的生物克隆技术来说，细胞培养都是一个必不可少的过程，细胞培养本身就是细胞的大规模克隆。细胞培养技术可以由一个细胞经过大量培养成为简单的单细胞或极少分化的多细胞，这是克隆技术必不可少的环节，而且细胞培养本身就是细胞的克隆。通过细胞培养得到大量的细胞或其代谢产物。因为生物产品都是从细胞得来，所以可以说细胞培养技术是生物技术中最核心、最基础的技术。
细胞培养技术的研究应用
1.
直接观察活细胞的形态结构和生命活动。用于细胞学、遗传学、免疫学、实验医学和肿瘤学等多种学科研究.
2.
直接观察细胞的变化可便于摄影。
3.
研究细胞种类如低等到高等到人类、胚胎到成体、正常组织到肿瘤。
4.
便于使用各种技术：相差、荧光、电镜、组化、同位素标记等方法观察和研究细胞状况。
5.
是分子生物学和基因工程学的研究对象，也是其主要的组成部分。
6.
易于施用物理、化学生物的实验研究。
7.
易于提供大量生物性状相似的实验对象,耗资少比较经济。
8.
成为生物制品单克隆抗体生产和基因工程等的材料来源。
细胞贴附在支持物表面生长，只依赖贴附才能生长的细胞叫做贴附型细胞(Anchorrage-dependent
cells)这种现象与细胞分化有关。
1.

Ⅳ 谁能介绍一下三维细胞培养技术

人体内细胞，组织竞相生长，交织成一个非常复杂的，三维的体系，同样，那些对于我们人体产生不良影响的微生物，和传染病病原体也是通过这种复杂的三维环境入侵，并引起疾病的。但是现今的人体细胞培养方法还停留在传统的二维平面上，这种二维培养方法能帮助研究人员建立稳定的体系，越来越观察细胞的行为，和传染病机制，然而随着科学的发展，需求不断加深，二维细胞培养方法已经不能满足科学家们的需要了，我们需要更接近细胞生存环境的培养方法。近十年，随着组织工程的新兴发展，科学家们提出，并逐渐完善了三维细胞培养技术，这种培养方法获得细胞在基因表达、基质分泌及细胞功能活动等方面与单层培养均有明显差异，而与体内细胞生长情况更为相似，而且三维细胞培养既能保留体内细胞微环境的物质结构基础，又能体现细胞培养的直观性及条件可控制性，把体外无细胞及单层细胞培养体系与组织器官及整体研究联系起来。并且随着一些厂商的参与，这种三维细胞培养技术得以商品化。着名的自动化生物样品处理公司：Hamilton的BioLevitator? 3D细胞培养仪就是一种先进的3D细胞培养产品，这种细胞培养仪利用磁性微球载体(Global Eukaryotic Microcarrier?,GEM?)和磁悬浮技术，使贴有细胞的微球载体悬浮在培养液中，确保了高质量、高密度的细胞繁殖，突破了传统有盖培养皿、培养瓶或微孔板细胞培养耗时繁琐，细胞产量微小等局限性。其中GEM?载体是由GlobalCell Solution (GCS)和Hamilton公司联合开发的，由于传统的细胞培养技术必须重复地做细胞繁殖增长、接种工作，以获取所期望的细胞数量，这种局限性降低了药物发现时效性，而新开发的GEM?载体包含的技术是一种有效连续培养、存储和分析应用贴壁细胞新方法，它能将细胞增长、深低温保存、细胞功能分析置于容易操作的载体上。此外，GEM载体可用于储藏并繁殖多种普通且不易做培养的细胞类型，其操作过程简便，类似于试剂方式，由此可解放目前低效率细胞培养分析系统。除了具备GEM?载体这样的技术以外，BioLevitator? 3D细胞培养仪还能容纳4 个50ml 的细胞培养管进行高密度3D 细胞培养，是一个非常方便的整合细胞培养仪，不需要其他外围设备，所需人工操作极少。目前BioLevitator? 3D细胞培养仪被广泛地运用于基础生物医学研究(如基因组学、蛋白质组学和细胞组学)，新药发现和筛选，临床医学诊断等方面。 在生物帮那里可有找到详细的介绍，可以去那里查找一下，生物帮是生物行业门户网站，信息比较全面的，我平时就喜欢到那里找资料。可以去 www.bio1000.com/zt/cell/201378.html 那里了解一下。

Ⅳ 细胞生物学实验技术有哪些

细胞生物学研究所用的实验技术包括：遗传学、病理学、免疫学、生物化学、基因组学、蛋白质组学和分子生物学的理论和方法探讨疾病发生和发展的分子机制。为整个疾病过程寻求特异的分子诊断指标，以及利用分子生物学技术为这些分子诊断指标建立临床实用的检测方法。
细胞培养技术指的是细胞在体外条件下的生长，在培养的过程中细胞不再形成组织（动物）。
培养物是单个细胞或细胞群。细胞在培养时都要生活在人工环境中，由于环境的改变，细胞的移动或受一些其他因素的影响，培养时间加长，传代导致细胞出现单一化型。

Ⅵ 细胞培养技术是什么

由于植物细胞具有全能性，即植物的体细胞具有母体植株全部遗传信息并发育成为完整个体的潜力，因而每一个植物细胞可以象胚胎细胞那样，经离体培养再生成植株。

植物细胞的“全能性”学说是由1902年德国植物学家哈贝尔兰德提出的。他预言，人有朝一日可以切取植物的一小部分的叶、茎、根，使它们在试管中长成一株完整的植株。

经过了长达35年之后，即1937年，美国科学家怀特等人第一次把胡萝卜和烟草植物体上的组织取下一块，放在试管里培育，终于长出新的细胞和组织。

1958年，美国一位植物学家斯蒂伍德成功地从一个胡萝卜细胞，培养出了一株具有根、茎、叶的完整植物，并能开花结果。这样，哈贝尔兰德的科学预见终于变成了现实。

美国宾夕法尼亚州立大学园艺学家认为，利用植物细胞和组织培养技术培养植物不但可行而且有利。它的好处是：可以避免用种子繁殖时发生的后代变异；可以得到无病害的植物，并且繁殖迅速，一年之内能生产数十万株植物；植物细胞可以放在塑料袋里邮寄，收到后把它放在温室瓶里培养，几天之后就能长成新的植物。特别是木本植物繁育周期长，从种子到下一代，往往需要几年，甚至几十年，如果用试管育苗的办法，对于缩短育种时间和保持植物优质将起到明显的作用。

Ⅶ 国内有哪些细胞培养基企业

1、上海奥浦迈生物

上海奥浦迈生物科技有限公司是一家国内领先的，致力于生物医药最核心原料细胞培养基研发生产和生物药委托开发生产服务的生物科技公司，2013年在上海国际医学园区成立，奥浦迈取名于“Optimize”，专注于高品质培养基研发和大规模生产。

2、甘肃兰州建顺

公司主要经营无血清细胞培养基的研发、生产、销售及新技术的开发应用；细胞培养技术和产品的开发、转让及咨询服务；细胞培养基及相关试剂、耗材、仪器设备的批发、零售。（依法须经审批的项目，经相关部门批准后方可开展经营活动）

3、天信和

天信和（苏州）生物科技有限公司，是北京天信和生物科技有限公司于2015年8月成立的全资子公司，位于苏州市吴江经济技术开发区,占地4000_，已建成符合GMP要求的3000_的细胞培养基生产车间、生物反应器生产车间以及研发实验室。

公司致力于个性化细胞培养基研究和生产、生物反应器工艺化设计及制造、动物细胞大规模培养工艺技术研究、生物过程工艺技术开发及转让，以此为基础构建了生物制药过程技术工艺开发平台。

4、上海源培

上海源培生物科技股份有限公司（以下简称“源培生物”）成立于2012年11月，坐落于上海奉贤经济开发区生物科技园区，占地25亩，聚焦于细胞培养基、微生物培养基、类器官培养基等及相关试剂的研发和生产，以及生物科技领域内的技术服务与开发等。

历经7年创新发展，源培生物已经建成国内专业化程度最高的培养基生产基地，成长为培养基及细胞培养服务领域内的行业领先者。

5、上海倍谙基

上海倍谙基生物科技有限公司是响应上海建设具有全球影响力科创中心号召、在上海市政府支持下由华东理工大学谭文松教授创立的成果转化平台。主要从事动物细胞大规模高密度无血清悬浮培养技术的创新研发和应用服务、个性化无血清培养基等关键原材料及生物反应器等关键装备的设计开发和国产化生产制造。

为抗体、重组蛋白、人畜禽病毒疫苗、细胞治疗等生物医药产品的中试孵化、产业化和工业化生产提供技术支撑、技术服务及关键原材料和装备保障。

Ⅷ 生物技术的细胞工程

关于细胞工程的定义和范围还没有一个统一的说法，一般认为，细胞工程是根据细胞生物学和分子生物学原理，采用细胞培养技术，在细胞水平进行的遗传操作。细胞工程大体可分染色体工程、细胞质工程和细胞融合工程。
1、细胞培养技术
细胞培养技术是细胞工程的基础技术。所谓细胞培养，就是将生物有机体的某一部分组织取出一小块，进行培养，使之生长、分裂的技术。细胞培养又叫组织培养。近二十年来细胞生物学的一些重要理论研究的进展，例如细胞全能性的揭示，细胞周期及其调控，癌变机理与细胞衰老的研究，基因表达与调控等，都是与细胞培养技术分不开的。
体外细胞培养中，供给离开整体的动植物细胞所需营养的是培养基，培养基中除了含有丰富的营养物质外，一般还含有刺激细胞生长和发育的一些微量物质。培养基一般有固态和液态两种，它必须经灭菌处理后才可使用。此外，温度、光照、振荡频率等也都是影响培养的重要条件。
植物细胞与组织培养的基本过程包括如下几个步骤：
第一步，从健康植株的特定部位或组织，如根、茎、叶、花、果实、花粉等，选择用于培养的起始材料（外植体）。
第二步，用一定的化学药剂（最常用的有次氯酸钠、升汞和酒精等）对外植体表面消毒，建立无菌培养体系。
第三步，形成愈伤组织和器官，由愈伤组织再分化出芽并可进一步诱导形成小植株。
动物细胞培养有两种方式。一种叫非贴壁培养：也就是细胞在培养过程中不贴壁， 条件较为复杂， 难度也大一些，但是容易同时获得大量的培养细胞。这种方法一般用于淋巴细胞、肿瘤细胞和一些转化细胞的培养。另一种培养方式是贴壁培养：也称为细胞贴壁，贴壁后的细胞呈单层生长，所以此法又叫单层细胞培养。大多数哺乳动物细胞的培养必须采用这种方法。
动物细胞不能采用离体培养，以人的皮肤细胞培养为例，动物细胞培养的主要步骤如下：
第一步，在无菌条件下，从健康动物体内取出适量组织，剪切成小薄片。
第二步，加入适宜浓度的酶与辅助物质进行消化作用使细胞分散。
第三步，将分散的细胞进行洗涤并纯化后，以适宜的浓度加在培养基中，37℃下培养，并适时进行传代。
在细胞培养中，我们经常使用一个词——克隆。克隆一词是由英文clone音译而来，指无性繁殖以及由无性繁殖而得到的细胞群体或生物群体。细胞克隆是指细胞的一个无性繁殖系。自然界早已存在天然的克隆，例如，同卵双胞胎实际上就是一种克隆。
基因工程中，还有称为分子克隆（molecular cloning）的，是科恩等在 1973年提出的。分子克隆发生在DNA分子水平上，是指从一种细胞中把某种基因提取出来作为外源基因，在体外与载体连接，再将其引入另一受体细胞自主复制而得到的DNA分子无性系。
2、细胞核移植技术
由于克隆是无性繁殖，所以同一克隆内所有成员的遗传构成是完全相同的，这样有利于忠实地保持原有品种的优良特性。人们开始探索用人工的方法来进行高等动物克隆。哺乳动物克隆的方法主要有胚胎分割和细胞核移植两种。其中，细胞核移植是发展较晚但富有潜力的一门新技术。
细胞核移植技术属于细胞质工程。所谓细胞核移植技术，是指用机械的办法把一个被称为“供体细胞”的细胞核（含遗传物质）移入另一个除去了细胞核被称为“受体”的细胞中，然后这一重组细胞进一步发育、分化。核移植的原理是基于动物细胞的细胞核的全能性。
采用细胞核移植技术克隆动物的设想，最初由一位德国胚胎学家在1938年提出。从1952年起，科学家们首先采用两栖类动物开展细胞核移植克隆实验，先后获得了蝌蚪和成体蛙。1963年，我国童第周教授领导的科研组，以金鱼等为材料，研究了鱼类胚胎细胞核移植技术，获得成功。到1995年为止，在主要的哺乳动物中，胚胎细胞核移植都获得成功，但成体动物已分化细胞的核移植一直未能取得成功。
1996年，英国爱丁堡罗斯林研究所，伊恩?维尔穆特研究小组成功地利用细胞核移植的方法培养出一只克隆羊——多利，这是世界上首次利用成年哺乳动物的体细胞进行细胞核移植而培养出的克隆动物。。
在核移植中，并不是所有的细胞都可以作为核供体。作为供体的细胞有两种：一种是胚胎细胞，一种是某些体细胞。
研究表明，卵细胞、卵母细胞和受精卵细胞都是合适的受体细胞。
2000年6月，我国西北农林科技大学利用成年山羊体细胞克隆出两只“克隆羊”，这表明我国科学家也掌握了哺乳动物体细胞核移植的尖端技术。
核移植的研究，不仅在探明动物细胞核的全能性、细胞核与细胞质关系等重要理论问题方面具有重要的科学价值，而且在畜牧业生产中有着非常重要的经济价值和应用前景。
3、细胞融合技术
细胞融合技术属于细胞融合工程。细胞融合技术是一种新的获得杂交细胞以改变细胞性能的技术，它是指在离体条件下，利用融合诱导剂，把同种或不同物种的体细胞人为地融合，形成杂合细胞的过程。细胞融合术是细胞遗传学、细胞免疫学、病毒学、肿瘤学等研究的一种重要手段
动物细胞融合的主要步骤是：
第一步，获取亲本细胞。将取样的组织用胰蛋白酶或机械方法分离细胞，分别进行贴壁培养或悬浮培养。
第二步，诱导融合。把两种亲本细胞置于同一培养液中，进行细胞融合。动物细胞的融合过程一般是：两个细胞紧密接触→细胞膜合并→细胞间出现通道或细胞桥→细胞桥数增加扩大通道面积→两细胞融合为一体。
植物细胞融合的主要步骤是：
第一步，制备亲本原生质体。
第二步，诱导融合。
微生物细胞的融合步骤与植物细胞融合基本相同。
从20世纪70年代开始，已经有许多种细胞融合成功，有植物间、动物间、动植物间甚至人体细胞与动植物间的成功融合的新的杂交植物，如 “西红柿马铃薯”、“拟南芥油菜”和“蘑菇白菜”等。（图4-36是利用细胞融合培育杂交植物）从目前的技术水平来看，人们还不能把许多远缘的细胞融合后培养成杂种个体，尤其是动物细胞难度更大。
酶工程、发酵工程与蛋白质工程
1、酶工程酶工程是指利用酶、细胞或细胞器等具有的特异催化功能，借助生物反应装置和通过一定的工艺手段生产出人类所需要的产品。它是酶学理论与化工技术相结合而形成的一种新技术。
酶工程，可以分为两部分。一部分是如何生产酶，一部分是如何应用酶。
酶的生产大致经历了四个发展阶段。最初从动物内脏中提取酶，随着酶工程的进展，人们利用大量培养微生物来获取酶，基因基因工程诞生后，通过基因重组来改造产酶的微生物，近些年来，酶工程又出现了一个新的热门课题，那就是人工合成新酶，也就是人工酶。
酶在使用中也存在着一些缺点。如遇到高温、强酸、强碱时就会失去活性，成本高，价钱贵。实际应用中酶只能使用一次等。利用酶的固定化可以解决这些问题，它被称为是酶工程的中心。
60年代初，科学家发现，许多酶经过固定化以后，活性丝毫未减，稳定性反而有了提高。这一发现是酶的推广应用的转折点，也是酶工程发展的转折点。如今，酶的固定化技术日新月异。它表现在两方面：
一是固定的方法。目前固定的方法有四大类：吸附法、共价键合法、交联法和包埋法。
二是被固定下来的酶，具有多种酶，能催化一系列的反应。
与自然酶相比，固定化酶和固定化细胞具有明显的优点：
1、可以做成各种形状，如颗粒状、管状、膜状，装在反应槽中，便于取出，便于连续、反复使用；
2、稳定性提高，不易失去活性，使用寿命延长；
3、便于自动化操作，实现用电脑控制的连续生产。
如今已有数十个国家采用固定化酶和固定化细胞进行工业生产，产品包括酒精、啤酒、各种氨基酸、各种有机酸以及药品等等。
2、发酵工程
现代的发酵工程。又叫微生物工程，指采用现代生物工程技术手段，利用微生物的某些特定的功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程。
发酵是微生物特有的作用，几千年前就已被人类认识并且用来制造酒、面包等食品。20世纪20年代主要是以酒精发酵、甘油发酵和丙醇发酵等为主。20世纪40年代中期美国抗菌素工业兴起，大规模生产青霉素以及日本谷氨酸盐（味精）发酵成功，大大推动了发酵工业的发展。
20世纪70年代，基因重组技术、细胞融合等生物工程技术的飞速发展，发酵工业进入现代发酵工程的阶段。不但生产酒精类饮料、醋酸和面包，而且生产胰岛素、干扰素、生长激素、抗生素和疫苗等多种医疗保健药物，生产天然杀虫剂、细菌肥料和微生物除草剂等农用生产资料，在化学工业上生产氨基酸、香料、生物高分子、酶、维生素和单细胞蛋白等。
从广义上讲，发酵工程由三部分组成：上游工程，发酵工程和下游工程。其中上游工程包括优良种株的选育，最适发酵条件（pH、温度、溶解氧和营养组成）的确定，营养物的准备等。发酵工程主要指在最适发酵条件下，发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的工艺技术。下游工程指从发酵液中分离和纯化产品的技术。
发酵工程的步骤一般包括：
第一步，菌种的选育。
第二步，培养基的制备和灭菌。
第三步，扩大培养和接种。
第四步，发酵过程。
第五步，分离提纯。
发酵工程在医药工业、食品工业、农业、冶金工业、环境保护等许多领域得到广泛应用。
3、蛋白质工程
在现代生物技术中，蛋白质工程是在20世纪80年代初期出现的。蛋白质工程是指在深入了解蛋白质空间结构以及结构与功能的关系，并在掌握基因操作技术的基础上，用人工合成生产自然界原来没有的、具有新的结构与功能的、对人类生活有用的蛋白质分子。
蛋白质工程的类型主要有两种：
一是从头设计，即完全按照人的意志设计合成蛋白质。从头设计是蛋白质工程中最有意义也是最困难的操作类型，目前技术尚不成熟，已经合成的蛋白质只是一些很小的短肽。
二是定位突变与局部修饰，即在已有的蛋白质基础上，只进行局部的修饰。这种通过造成一个或几个碱基定位突变，以达到修饰蛋白质分子结构目的的技术，称为基因定位突变技术。
蛋白质工程的基本程序是：首先要测定蛋白质中氨基酸的顺序，测定和预测蛋白质的空间结构，建立蛋白质的空间结构模型，然后提出对蛋白质的加工和改造的设想，通过基因定位突变和其它方法获得需要的新蛋白质的基因，进而进行蛋白质合成。（图4-37）
由于蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，在技术方面有很多同基因工程技术相似的地方，因此蛋白质工程也被称为第二代基因工程。
蛋白质工程为改造蛋白质的结构和功能找到了新途径，而且还预示人类能设计和创造自然界不存在的优良蛋白质的可能性，从而具有潜在的巨大社会效益和经济效益。

Ⅸ 如何进行细胞培养

细胞培养（cell culture）是指在体外模拟体内环境（无菌、适宜温度、酸碱度和一定营养条件等），使之生存、生长、繁殖并维持主要结构和功能的一种方法。细胞培养也叫细胞克隆技术，在生物学中的正规名词为细胞培养技术。不论对于整个生物工程技术，还是其中之一的生物克隆技术来说，细胞培养都是一个必不可少的过程，细胞培养本身就是细胞的大规模克隆。细胞培养技术可以由一个细胞经过大量培养成为简单的单细胞或极少分化的多细胞，这是克隆技术必不可少的环节，而且细胞培养本身就是细胞的克隆。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。