动物细胞培养是从动物机体中取出相关组织，经过处理后在适宜的培养基中进行的细胞生长和增殖过程。这种培养是在体外条件下进行的，且在单独细胞培养过程中不会形成完整的个体。
历史沿革
1907年，哈里森（Harrison）在无菌条件下使用淋巴液作为培养基，成功培养蛙胚神经组织数周，并观察到了神经细胞突起的生长过程。他创立了盖片覆盖凹窝玻璃悬滴培养法，为动物组织体外培养奠定了基础。随后，人们改进了悬滴培养法，提高传代效率并减少污染。1923年，卡雷尔（Carrel）设计了卡氏瓶培养法，扩展了组织生存空间。1951年，厄尔（Earle）发明了人工合成培养基，用于体外培养动物细胞。同年，波米拉（Pomerat）设计了灌流小室，使得细胞能够生活在不断更新的培养液中，方便显微摄影和细胞代谢研究。1957年，GRAEFF（Graff）通过灌流技术进一步提升了细胞悬浮培养的效率。同年，雷纳托·杜尔贝科（Dulbecco）等人采用了胰蛋白酶消化处理和液体培养基的方法，实现了单层细胞培养。单层培养法的出现极大地促进了组织培养的发展。自20世纪60年代以来，动物细胞大规模培养技术逐渐起步并不断发展。20世纪80年代后，随着基因工程和其他细胞工程技术的进步，细胞培养技术成为了转基因技术、生物制药等领域的重要基础。
培养液成分
动物细胞培养所需的营养物质与体内相似，包括糖、氨基酸、无机盐、促生长因子、微量元素等。为了模拟生物体内的环境，通常会在合成培养基中加入动物血清或其他天然成分。
培养液特点
动物细胞培养所使用的培养液通常是液体形式，并含有动物血清。
培养条件
- 无菌、无毒的环境：培养液和所有培养工具均需进行无菌处理，并加入适量抗生素预防污染。定期更换培养液以去除代谢产物，避免对细胞造成伤害。
- 营养物质：包括无机化合物（无机盐、微量元素等）、有机化合物（糖、氨基酸、促生长因子等）以及血清和血浆。
- 温度和pH值：维持在36.5±0.5℃和7.2~7.4之间。
- 气体环境：95%空气加5%二氧化碳的混合气体，以保持培养液的pH稳定性。
培养过程
动物细胞培养的基本过程包括获取胚胎或幼龄动物的器官、组织，经过切割和胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）处理后，制成单个细胞悬浮液。这些细胞会很快贴附于培养容器壁上，形成细胞贴壁。当细胞达到接触抑制状态时，需要再次处理并重新配制成悬浮液。原代培养指的是直接从机体取得的细胞、组织培养，而传代培养则是将原代培养细胞分为几份，接种至多个培养基中，以实现细胞的持续生长和增殖。通过特定的选择或纯化方法，可以从原代培养物或细胞系中获得特殊的细胞株。如果培养超过50代，大部分细胞会衰老死亡，但有部分细胞会发生遗传物质变化，表现出无限传代特性，即癌变，此时形成的细胞群体称为细胞系。
分类
根据细胞种类分类
原代细胞培养
原代细胞培养是指将动物的各种组织从机体中取出，经过酶处理或机械方法分散成单细胞，在合适的培养基中培养，使细胞得以生存、生长和繁殖。通常情况下，原代培养的细胞在10代后不再增殖，最终死亡。
传代细胞培养
传代培养是一种常用的细胞保存方法，也是细胞生物学实验的基础。当细胞在培养瓶中长满后，需要将其稀释分种至多个培养基中，以允许细胞继续生长。这个过程称为传代。传代培养应在严格的无菌条件下进行，每个步骤都需谨慎执行。传代培养所得的细胞为癌变或人为癌化的细胞，理论上可以无限增殖。
根据培养方式分类
贴壁细胞培养
半悬浮细胞培养
悬浮细胞培养
差异
动物细胞培养与植物组织培养在培养基类型、成分、产物、原理和过程等方面存在显著差异。具体表现为：
- 培养基类型：动物细胞培养使用液体培养基，而植物组织培养使用固体培养基。
- 培养基成分：动物细胞培养必须使用动物血清，而植物组织培养则不需要，而是需要加入植物生长素。
- 产物：植物组织培养最终得到新植物个体，而动物细胞培养得到的是单一类型的细胞群。
- 原理：植物组织培养基于植物细胞的全能性，而动物细胞培养基于细胞的增殖分化。
- 过程：植物组织培养经历脱分化和再分化阶段，而动物细胞培养涉及原代培养和传代培养。
应用
动物细胞培养技术广泛应用于生物制品生产、转基因动物培育、毒性物质检测、医学研究、器官移植培养以及抗癌药物筛选等多个领域。
参考资料
细胞培养动物细胞培养流程.赛默飞.2024-11-02
动物细胞培养.高考圈.2024-11-02
关于动物细胞培养的分类的介绍.分析测试百科网.2024-11-02