細胞培養(yǎng)（cell culture）是指在體外模擬體內(nèi)環(huán)境（無菌、適宜溫度、酸堿度和一定營養(yǎng)條件等），使之生存、生長、繁殖并維持主要結(jié)構(gòu)和功能的一種方法。細胞培養(yǎng)也叫細胞克隆技術(shù)，在生物學(xué)中的正規(guī)名詞為細胞培養(yǎng)技術(shù)。不論對于整個生物工程技術(shù)，還是其中之一的生物克隆技術(shù)來說，細胞培養(yǎng)都是一個不可少的過程，細胞培養(yǎng)本身就是細胞的大規(guī)模克隆。細胞培養(yǎng)技術(shù)可以由一個細胞經(jīng)過大量培養(yǎng)成為簡單的單細胞或極少分化的多細胞，這是克隆技術(shù)不可少的環(huán)節(jié)，而且細胞培養(yǎng)本身就是細胞的克隆。細胞培養(yǎng)技術(shù)是細胞生物學(xué)研究方法中重要和常用技術(shù)，通過細胞培養(yǎng)既可以獲得大量細胞，又可以借此研究細胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細胞的合成代謝、細胞的生長增殖等。

細胞培養(yǎng)除了對胎牛血清的品質(zhì)有很高的要求，那在環(huán)境因素上有哪些要求呢？

1．無菌環(huán)境

無毒和無菌是體外培養(yǎng)細胞的首要條件。細胞在活體內(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，但細胞在體外培養(yǎng)的過程中，缺乏機體免疫系統(tǒng)的保護而喪失對微生物的防御能力和對有害物質(zhì)的解毒能力。為保證細胞能在體外環(huán)境中生長繁殖，必須要確保無菌工作區(qū)域、良好的個人衛(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、細菌、真菌。支原體無致死毒性，可與細胞長期共存，對細胞有潛在影響，但體積小，不易鑒別，可借助于地衣紅或Hoechst33342染色來進行檢測。細菌增殖快，在短時間內(nèi)即可大量擴增，并產(chǎn)生毒素殺死細胞。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)境溫度會影響細胞的生長。細胞對低溫的耐受能力要強于對高溫的耐受能力，在低溫下，細胞的代謝活力及核分裂能力降低。若溫度不低于0℃，雖然細胞代謝受到影響，但無損傷作用；25～35℃時，細胞以緩慢的速度生長；但若被置于40℃數(shù)小時，則不僅不利于細胞生存、生長，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引起細胞發(fā)生褶皺、腫脹、破裂。因此，滲透壓是體外培養(yǎng)細胞的重要條件之一。多數(shù)體外培養(yǎng)的細胞對滲透壓都有一定的耐受能力，實際應(yīng)用中，260～320mmol/L的滲透壓可適用于大多數(shù)細胞。

4．氣體環(huán)境與pH

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

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