植物细胞培养是指在离体条件下培养植物细胞的方法。自1956年Nickell和Routin第一个申请用植物组织细胞培养产生化学物质的专利以来,应用细胞培养生产有用的次生物质的研究取得了很大的进展。目前已有超过1000多种植物被用于植物细胞培养技术研究,获得天然活性产物的也达500多种。我国经过近几十年的发展,植物细胞培养技术也广泛用于生产生活中。由此可见,植物细胞培养技术应用于大规模有价值产品的生产具有巨大潜力。......
2023-11-18
动物细胞的体外培养主要有两种类型,一种是贴壁依赖型细胞(贴壁细胞),这种细胞的生长必须有可以贴附的支持物表面,细胞依靠自身分泌的或培养基中提供的贴附因子才能在该表面上生长、繁殖。大多数动物细胞,包括非淋巴组织的细胞和许多异倍体体系的细胞都属于这一类型。这一种需采用贴壁培养。另一种是非贴壁依赖型细胞(悬浮细胞),这种细胞不依赖支持物表面,可在培养液中呈悬浮状态生长,来源于血液、淋巴组织的细胞,许多肿瘤细胞(包括杂交瘤细胞)和某些转化细胞属于这一类型。这一种可采用类似微生物培养的方法进行悬浮培养。此外,还有一类动物细胞为兼性贴壁细胞,这类细胞既可以贴附支持物表面生长,在一定条件下,它们还可以在培养基中呈悬浮状态良好的生长。
1885年,W Roux尝试使组织离体培养,被认为是组织细胞培养技术的萌芽;1907年Harrison和1912年Carrel开始把组织培养作为一种方法,用于研究离体动物细胞的培养,标志着细胞培养技术的诞生。1962年,其规模开始扩大,随着细胞生物学、培养系统及培养方法等领域的不断丰富和完善,动物细胞培养技术得到了很大的发展。至今已成为生物、医学研究和应用中广泛采用的技术方法,利用动物细胞培养生产具有重要医用价值的酶、生长因子、疫苗和单克隆抗体等,已成为医药生物高技术产业的重要部分。其发展简史见表3-3。
表3-3 动物细胞培养技术发展史(www.chuimin.cn)
利用动物细胞培养技术生产的生物技术产品已占世界生物高技术产品市场份额的80%以上。动物细胞培养技术作为现代生物医药产业的核心技术,近十年来随着抗体药物、病毒疫苗、抗生素等的需求量不断增加,以及越来越多的新产品进入临床研究,取得了前所未有的发展。动物细胞大规模培养技术是生物技术制药中非常重要的环节。目前,动物细胞大规模培养技术水平的提高主要集中于如何快速高效地建立细胞生长高密度、产物表达高质高产的动物细胞培养过程及其产品生产工艺,不仅是各国大力发展抗体、重组蛋白和病毒疫苗等生物技术制药产业的一项重要任务,而且也已成为国际生物医药产业创新和发展的核心动力。我国动物细胞工程行业起步晚,目前上市产品数量和种类少,工程细胞株表达水平低,工业化生产规模小,最大规模只有3000L。因此,研究动物细胞培养过程开发和优化的关键技术,对于提升我国生物医药产业的影响,提高国际竞争力具有重要意义。
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2023-11-18
植物细胞培养根据不同的方法可分为不同的类型。目前,原生质体培养在药用植物细胞系的筛选、体细胞杂交和基因工程方面已取得很大进展。(五)植物细胞的悬浮培养这是一种使组织培养物分离成单细胞并不断扩增的方法。它是植物细胞培养技术的应用和发展,中国已建立了紫草、石斛、三叶、青人参、青蒿、红豆杉、西洋参等药用植物细胞悬浮培养体系,其有效成分已达到甚至超过原植株。......
2023-11-18
PCR的模板是含有待扩增序列的DNA或从mRNA反转录的cDNA,这个技术对模板样品要求很低,甚至没有必要对待扩增的模板进行分离纯化即可直接用于反应扩增。1988年,Saiki等成功地将热稳定的Taq DNA聚合酶应用于PCR扩增,提高了反应的特异性和敏感性,是PCR技术走向实用化的一次突破性进展。一般而言,引物设计的正确与否是PCR扩增成败的关键因素。引物的设计在PCR反应中极为重要。......
2023-11-18
中国农大生物学院瘦肉型猪基因工程育种取得初步成果,获得第二、三、四代转基因猪215头。目前基因工程在动物性食品中的应用有以下几方面。生长激素水平的提高对转基因猪最显著的影响是在猪达到出栏标准时猪肉中的脂肪含量降低。这种肌肉分化基因被导入猪和牛体内后,与在生长激素转基因研究中所观察到的现象类似,既有严重的副作用产生,也有无不利影响的报道。最终结果是转基因猪粪便中的排出量大大下降。......
2023-11-18
双链DNA在一定条件下能够变性和复性,为DNA杂交技术的基础。Southern杂交能否检出杂交信号取决于很多原因,包括目的DNA在总DNA中所占的比例、探针的大小和标记效率、转移到滤膜上的DNA量及探针与靶DNA之间的同源情况等。存在于人基因组中的单拷贝序列现在能通过Southern杂交技术检测。它们主要区别在Southern杂交技术是以DNA为对象,而Northern杂交是以RNA为对象。......
2023-11-18
(二)培养环境由于各类代谢产物产生于代谢过程中的不同阶段,因此通过植物细胞培养进行次级代谢产物生产受到多种因素的影响。一般地说增加氮、磷和金属离子的含量会使细胞的生长加快,增加培养基中的蔗糖含量可以增加细胞培养物的次级代谢产物。另外,pH还会影响碳源和氮源的吸收,从而影响营养成分的吸收,导致细胞没有充分的营养物质和能量状态,从而影响次级代谢产物的合成。......
2023-11-18
动物细胞大规模培养技术目前主要广泛应用在生物制药领域。但是,单克隆抗体最大的应用前景是有可能作为导向药物的载体。除了在单克隆抗体上的应用以外,动物细胞工程在改良家禽品质、繁育优良品种等方面也有一定的收获。此外,运用动物细胞的体外培养技术,使人体残余器官的少量正常细胞在体外繁殖,从而获得患者所需的,具有同等功能又不产生排斥反应的器官,来满足用于器官移植的需要。......
2023-11-18
酸解法条件剧烈,会生成糠醛等有毒的分解产物,而且成本高,对设备有腐蚀作用,所以不宜在发酵工业上应用。生物合成法是利用微生物中的还原酶来生产木糖醇,它可有效降低木糖醇的生产成本。有研究报道了木糖醇的发酵法生产及生产中的影响因素,指出有多种微生物可产木糖醇,其中酵母最好。自然界也有一些微生物能够直接利用半纤维素进行生长,酶学分析或基因分析结果表明它们具有完善的半纤维素酶系统。......
2023-11-18
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