細胞培養(yǎng)(cellculture)是指在體外模擬體內環(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、繁殖并維持主要結構和功能的一種方法。細胞培養(yǎng)也叫細胞克隆技術,在生物學中的正規(guī)名詞為細胞培養(yǎng)技術。不論對于整個生物工程技術,還是其中之一的生物克隆技術來說,細胞培養(yǎng)都是一個的過程,細胞培養(yǎng)本身就是細胞的大規(guī)??寺 <毎囵B(yǎng)技術可以由一個細胞經過大量培養(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)技術是細胞生物學研究方法中重要和常用技術,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導、細胞的合成代謝、細胞的生長增殖等。
動物細胞培養(yǎng)
在所有的細胞離體培養(yǎng)中,最困難的是動物細胞培養(yǎng)。下面是它所需要的特殊條件。
?、叛澹簞游锛毎x體培養(yǎng)常常需要血清。常用的是小牛血清。血清提供生長必需因子,如激素、微量元素、礦物質和脂肪。在這里,血清等于是動物細胞離體培養(yǎng)的天然營養(yǎng)液。
?、浦С治铮捍蠖鄶祫游锛毎匈N壁生長的習慣。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胞培養(yǎng)過程中不斷進行調節(jié),不斷維持所需要的氣體條件。
植物細胞培養(yǎng)
?、殴庹眨弘x體培養(yǎng)的植物細胞對光照條件不甚嚴格,因為細胞生長所需要的物質主要是靠培養(yǎng)基供給的。但光照不但與光合作用有關,而且與細胞分化有關,例如光周期可對性細胞分化和開花調控作用,所以以獲得植株為目的的早期植物細胞培養(yǎng)過程中,光照條件特別重要。以植物細胞離體培養(yǎng)方式獲得重要物質,如藥物的過程,植物細胞大多是在反應器中懸浮培養(yǎng)。
?、萍に兀褐参锛毎姆至押蜕L特別需要植物激素的調節(jié),促進生長的生長素和促進細胞分裂的分裂素是最基本的激素。植物細胞的分裂,生長,分化和個體生長周期都有相應的激素參與調節(jié)。和動物細胞相比,植物細胞離體培養(yǎng)對激素要求的原理已經了解,其應用技術也已相當成熟,已經有一套能使用的培養(yǎng)液。同時解決了植物細胞對水、營養(yǎng)物、激素、滲透壓、酸堿度、微量元素等的需求。
微生物細胞培養(yǎng)
微生物多為單細胞生物,野生生存條件比較簡單。所以微生物人工培養(yǎng)的條件比動植物細胞簡單得多。其中厭氧微生物培養(yǎng)比好氧微生物復雜,因為嚴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。微生物對培養(yǎng)條件要求不如動植物細胞那樣苛刻,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。對于一些特殊微生物的營養(yǎng)條件要求,可以在這些天然培養(yǎng)基的基礎上額外添加。