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细胞培养技术研究进展论文

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细胞培养技术研究进展论文

动物细胞和植物细胞工程制药探讨论文

在日复一日的学习、工作生活中,大家都跟论文打过交道吧,借助论文可以有效训练我们运用理论和技能解决实际问题的的能力。那么你知道一篇好的论文该怎么写吗?下面是我为大家整理的动物细胞和植物细胞工程制药探讨论文,欢迎阅读与收藏。

摘要:

细胞工程是生物制药工业中的关键技术,其在医药领域的应用使得生物制药行业得到了极大的发展,细胞工程制药前景广阔。通过对相关文献和数据的整理和分析,概述了细胞工程制药领域相关技术及其在生物制药工业中应用的意义与展望。

关键词:

细胞工程;生物制药;动物细胞工程;植物细胞工程;转基因;反应器;

1、生物制药及细胞工程概述

生物制药是生物技术的综合利用,从生物体、生物组织、细胞和体液中分离出有效成分,制备用于预防、治疗和诊断的产品[1]。天然的生物材料赋予了生物制药安全性高、副作用小、营养价值较高的特点,这些显着的优势使生物药物越来越受人们的青睐,这也是生物药物市场不断扩大的重要原因之一。

细胞工程是以细胞为研究对象,按照需求利用细胞和分子生物学的理论设计和操作,使细胞在遗传学上的特性发生变化,达到改良或创造新品种的目的,在大规模地培养和繁殖后,最终提取出对人类有利的产品。在工业上,主要包括上游工程(包括细胞培养、遗传操作和保存)和下游工程(包括转化细胞在生物制品生产中的应用)[2]。如今,细胞工程在生物制药工业发挥着不可替代的作用。

2、动物细胞工程制药

、动物细胞工程制药的概述及早期发展

动物细胞工程制药最早能够追溯到20世纪50年代,用动物细胞生产病毒,也就是在生物反应器中培养动物细胞,进行大规模培养后,再接种减毒或灭活的病毒来生产疫苗[3]。常见的动物细胞培养技术流程,一般是先将动物组织分散成单个细胞、细胞群(团)后,接种于培养基中进行原代培养,再经过10~50代的传代培养,就初步得到了需要的细胞系。然而,由于自然界的细胞普遍表达水平低,通过这种方法生产的产品不仅产量低,而且成本高,因此,早期动物细胞培养并没有得到充分的重视。

、杂交瘤技术

杂交瘤技术在20世纪70年代的创建,是动物细胞技术发展新的里程碑。随着杂交瘤技术在工业领域的应用,各种新产物相继出现,在生产用于疾病诊断和治疗的生物制品中具有重要意义[3]。1984年的诺贝尔生理学或医学奖颁给了创立抗原选择抗体学说以及发明单克隆抗体技术的3位科学家。他们提出将能够分泌特异性抗体的B淋巴细胞与能够无限增殖的骨髓瘤细胞融合筛选,形成能产生特定抗体的杂交瘤细胞。这种方法得到的融合细胞可以稳定生产特异性强、效价高的单克隆抗体。

、动物细胞大规模生产技术

动物细胞大规模生产指在人工条件下,在细胞生物反应器内大量培养有用的动物细胞,是生产药品的技术,也是制药业的关键技术。由于动物细胞对外界环境变化高度敏感,细胞培养放大工艺需要从实验室规模逐级放大到生产规模,各个反应器中工艺的差别成为目前放大过程的一大技术挑战[4]。通过动物细胞生产生物制品已成为全球生物产业的主要支柱,目前通过动物细胞培养获得较多的生物制剂是蛋白和抗体。

、动物生物反应器

动物生物反应器可以从转基因动物体内源源不断地获得人类需要的某种蛋白,并进行工业化生产蛋白质。依据产生蛋白部位的不同,可分为多种类型的生物反应器,如血液生物反应器、唾液腺生物反应器等。科学家发现,由于雌性动物的乳腺能够高效表达重组蛋白并进行一定的修饰,乳腺生物反应器成为最被看好的生物反应器发展方向。随着技术的发展,乳腺生物反应器的产物已经扩大到了抗凝血酶、凝血因子、人蛋白,还有各种溶菌酶、超氧化物歧化酶、干扰素等许多具有极高医用价值的酶或细胞因子。作为一种全新的生物生产模式,由于其在生产天然产物时的高产量、低成本的优势[5],乳腺生物反应器在生物医药行业将得到更广泛的应用。

、动物细胞核移植

动物细胞核移植在细胞工程中同样具有良好的前景。将动物的供体细胞核取出,注入另一个去核并且处于减数分裂中期的卵母细胞,改变细胞的遗传特性,以产生新产品,再将其进行体外培养、繁殖、纯化、提取,最终用于疾病治疗。我国对鱼类的核移植研究最早,“中国克隆之父”童第周在20世纪60年代就完成了世界上第一例鱼类细胞核移植。后来,我国学者又尝试在其他多种品系鱼类之间进行核质融合实验,并利用模式动物斑马鱼,揭示鱼类核移植后再程序化的分子机制,取得了巨大的研究成果,推动了鱼类核移植技术及其他相关领域的快速发展[6]。如今,动物细胞工程在生物制药领域意义重大。由于动物细胞结构的复杂性和分工的明确[7],动物细胞工程具有巨大的优势。

3、植物细胞工程制药

、植物细胞工程制药的概述及早期发展

将植物直接入药或者从植物体中提取有效成分是一种生产药物的传统方法。随着技术的成熟,处理和提取过程越来越简便,目前多种中药都是这样生产的。但是,这样的方法只适合容易栽培、繁殖速度快的植物,对于那些生长周期长、提取难度大的植物并不适合,所以受到了诸多限制。比如拥有抗癌成分的红豆杉曾因为人们的大规模砍伐,遭受了毁灭性的破坏[8]。

植物细胞工程制药,是将植物细胞作为基本研究单位,对植物细胞进行一系列操作,改变植物细胞生物特性,最终达到改良或培育新品种的目的[9]。应用植物细胞及组织培养,具有杂质少、提取简单、有效成分含量高和培养周期短的优势。植物细胞工程制药目前主要体现在组织及细胞培养、遗传特性改造以及转基因植物等方面。

、植物细胞工程大规模培养

最早提出应用植物大规模提取天然药物的是20世纪50年代美国的科学家,他们从多升发酵罐中得到了大量药用成分呋喃色酮。我国作为植物药用历史最悠久的国家之一,应用细胞培养技术能够帮助我国传统中药材发挥更大的价值。

丹参是具有活血化瘀、通经止痛功效的一味中药,其中的'主要成分——酚酸类和二萜类,药理作用主要表现在对心血管系统疾病的治疗。目前,由于丹参有效成分含量低、生长缓慢,野生丹参资源遭到大规模破坏,加上各地培育出的品种质量良莠不齐等原因,其在数量以及质量上都难以满足市场的供给需求[10]。经过实验研究发现,用一种10L规模的特殊植物组织反应器培养丹参发根,仅用50天,鲜重增殖倍数高达240倍,各种有效成分含量也得到大幅度提升。这是一种非常适合丹参发根生长及产物积累的方法,而且避免了农药等物质的污染。

、植物转基因技术

转基因植物与转基因动物相比有独特的优势,一方面植物细胞具有全能性,细胞培养条件简单且易于成活;另一方面进入植物体的外源基因,可以在与其他植物杂交的过程中积累有益基因优化表达。利用转基因植物也能生产疫苗,以植物作为生物反应器,将携带抗原基因的载体导入受体细胞,在植物体内表达和修饰这类特定抗原,成为具有免疫活性的蛋白质。香蕉、胡萝卜、土豆等都可以作为受体植物。一些转化编码基因的植物疫苗,如HBsAg、LTB、诺沃克病毒等,已被用于预防和治疗乙型肝炎及细菌性腹泻。在生物和临床试验中,均展示了良好的免疫应答,相较于传统疫苗,具有生产成本低、成功率高、易形成规模化生产等优势。尽管植物转基因疫苗的研究还处于起步阶段,但我国报道的转基因植物生物试验已经取得了一些成果[11],成为我国制药业的重要进步。

、植物生物反应器

植物生物反应器,又名“植物基因药厂”。这种技术拓宽了药用蛋白及疫苗的来源,在降低成本的同时,扩大了生物制药产业规模,并产生了巨大的商业价值。植物生物反应器的研发,对于在全球范围内抢占生物经济制高点有着重要的意义,许多发达国家都已把植物生物反应器的研发列入了国家重点生物技术研究的战略性计划[12]。我国开发植物作为反应器始于20世纪90年代,目前对于植物生物反应器的研发和投入与发达国家还存在一定的差距。在我国“九五”计划对这一项目进行政策扶持后,目前已经取得了大幅度进展[13]。

4、细胞工程制药的意义与展望

研究细胞工程制药的研究进展和前景,对于制药业的发展有重要意义。据统计,世界上50%的医药产品来自细胞工程制药,其中,植物细胞提取物和动物细胞提取物大约各占1/2。细胞工程在生物制药工业中占据重要地位,为新药开发提供了技术操作基础,在治疗免疫性疾病、提升治病疗效、创新医药品等方面都有广泛的应用[8],细胞工程制药的研究在不断取得突破,其影响和前景也日渐得到展现。如今,生物制药与细胞工程已经紧密联系在一起,随着细胞工程技术在生物制药生产中的普遍应用,生物制药行业发展迅速,取得了巨大的经济效益[14]。

伴随着更多新兴技术的出现和更新,在未来细胞工程制药研发过程中,可以充分利用各种技术平台寻找最佳研究方案。与其他相关领域的结合,也将更好地推动我国生物制药领域的发展。近半个世纪以来,细胞工程制药发展迅猛,并且已在医药领域取得了众多的研究成果。所以,在“十四五”规划期间,应更加重视战略性新兴产业,进一步加快和壮大新一代生物技术的发展。

参考文献

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[5]谢晶莹,张勇,冯若飞乳腺生物反应器在生物制药领域的研究进展[J].西北民族大学学报(自然科学版),2018(2):61-66.

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[10]晏琼提高丹参毛状根生产丹参酮的诱导和过程策略研究[D]天津:天津大学,2005.

[11]郝宇娉,陆琳,杨志红.转基因植物疫苗的研究进展[J].核农学报,2020(12):86-102.

[12]张胜利,李东方,许桂芳,等.植物生物反应器在生物制药中的应用[J]资源开发与市场,2011,27(2):102-105.

[13]李从林.细胞工程在制药方面的研究[J]科技风,2021(5):173-174.

[14]陈劼.细胞工程在生物制药工业中的地位[J].中国高新区,2018(3):58.

细胞培养技术是细胞生物学研究的基础,在生物技术研究领域占有十分重要的位置。下面是我为大家整理的细胞培养论文,供大家参考。

细胞工程课程教学改革初探

细胞培养论文摘要

摘 要 细胞工程是我国本科院校生物技术专业的一门专业必修课。针对该课程特点,本文从优化理论教学和强化实践教学等方面进行了积极的探索,以便为细胞工程课程的教学改革提供参考。

细胞培养论文内容

关键词 生物技术 细胞工程 教学改革

中图分类号:G424 文献标识码:A

Discussion on Teaching Reform of Cell Engineering Course

LI Anzheng

(Teaching and Research Section of Biotechnology, Hubei University of Chinese Medicine, Wuhan, Hubei 430065)

Abstract Cell engineering is a professional required course for undergraduate biotechnology major of universities and colleges in china. In this paper, according to the characteristics of this course, positive exploration was carried on to optimize the theory teaching and strengthen the practice teaching, which may provide references to teaching reform of cell engineering course.

Key words biotechnology; cell engineering; teaching reform

21世纪是生命(生物)科学的世纪。生物技术是应用生命科学研究成果对生物或生物的成分进行改造和利用的综合性技术体系,包括细胞工程、基因工程、酶工程、发酵工程和生化工程五大技术范畴。其中细胞工程是应用运用生物学研究所积累的知识和技术,在细胞水平上开发利用生物材料或生物系统,并以一定的工艺获得产品(细胞系、细胞株,生物体或其次生代谢产物)的有关理论和技术的学科。

我校生物技术专业于2005年开始招生,经8年的专业建设,目前已经形成较为完善的理论和实践教学体系。目前细胞工程已经成为高等院校生物技术专业的主干课程之一。学好这门课程, 将为学生今后从事生物学领域的相关研究及与细胞工程有关的生物技术产业工作莫定良好的理论和技术基础。贯彻“以学生为主体”的教学理念,提高教学质量、培养高素质应用型人才是包括我校在内的诸多院校孜孜追求的目标。结合细胞工程课程特点以及本校的实际情况,生物技术教研室对该课程教学内容、 教学 方法 、实验教学等进行了一系列的改革探索。

1 理论教学改革

优化教学内容

教学内容决定了学生的基本知识结构,影响学生基本能力的形成,教学内容是否充实与新颖,对教学质量的提高具有重大影响。鉴于精品课程是具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程,在细胞工程这门课程的教学中,结合中医药院校的中医药特色以及生物技术教研室教师队伍的实际,我们引进了由“211”高校华中农业大学创建的国家精品课程——细胞工程学的内容。

在教材的选用上,以高等 教育 出版社出版的柳俊教授主编的《植物细胞工程》作为教学参考书,该书系统地介绍了植物组织细胞培养技术,既说明了操作方法,也论述了其中的理论原理,比较适合于本科生的学习。同时,在教学中补充关于动物细胞工程的内容,并向学生推荐了一些参考书。

同时完善教学大纲,对教学内容作适当增减。细胞工程与其他生物科学密切相关, 如作为先修课程的植物生物学、动物生物学、细胞生物学和分子生物学等,因此在内容上有些章节会有重复,对此可以略讲或加以提问以示复习。如植物胚乳培养中涉及胚乳发育的三种途径(核型胚乳、细胞型胚乳和沼生目型胚乳),该内容在植物生物学中已经学习,在此可略讲。

此外,进入新世纪后包括细胞工程在内的生物技术各领域的新成果日新月异,因此对教师而言,不仅要教授给学生这个领域的基本原理、基本方法和基本技术,而且也要把最新研究进展融入到教学中来。这就要求教师必须能够随时关注该领域发展的最新动态(查阅国内外权威文献),并及时把相关内容补充到教学内容中,从而激发学生学习的兴趣,增强学生学习的自觉性和创造性。要求认真细致地备好每每一节课(包括实验课),并在课后进行教学 反思 ,所以尽管课程每年基本是重复的,但每年都有新的体会,需要花大量时间认真备课。

改革教学方法

激发学生的学习兴趣,发挥其主观能动性。所谓兴趣是最好的老师,带着兴趣学习,可以发挥学生的主观能动性,对教学效果的提高无疑是大有裨益的。大学传统的教学模式往往是灌输式的,老师是知识的传输者;新的教学模式比如启发式教学则要求老师由知识的传输者转变为学习的引导启发者,激发学生的学习兴趣,调动学生学习的主动性和积极性。因此在教学过程中,可以选择细胞工程的某一章节或者某一知识点的内容,尝试让学生体验课堂教学,以培养学生的独立思考能力、查阅文献能力、 总结 归纳能力及语言表达能力。

注重师生互动,积极引导学生学习。一般上新课之前会花几分钟时间复习旧课,即对上次课的内容提出几个问题,让学生思考回答。这样既可以巩固已学内容,又可以衔接新课内容,可谓承上启下,一举两得。另外在授课过程中也需要观察同学们对某一知识点的掌握情况,尤其是涉及一些先修课程的内容,也会随时提问并做解答。所有的提问,要兼顾到每一位同学,即每一个同学都有回答问题的机会;对回答得好的同学要大力表扬,对回答不上来的同学也要加以鼓励。 认真制作多媒体课件,优化多媒体教学。随着社会经济水平的提高和科技水平的进步,充分利用多媒体等现代教学手段也是对专任教师的必然要求。目前我校绝大多数教室都配备了多媒体教学系统,细胞工程这门课程也采用了多媒体授课。如何将传统板书教学的提纲挈领与多媒体教学的大信息量实现有机结合,是教学过程中需要用心思考的问题。在多媒体课件(PPT幻灯片)的制作过程中,坚持“文字少而不缺,图表多而不杂”的原则,将传统的板书的要点集中体现在其中某一张幻灯片上,然后添加一些超级链接用图表对每一要点作详细说明,做到既要发挥多媒体教学的优势,又不失传统教学的效果。同时还可以在多媒体课件上完善外文(英语)专业词汇,增加学生 专业英语 的基础。

2 实践教学改革

细胞工程是一门实践性很强的学科。在实验内容的设置上,本着整合教学资源,优化教学内容的原则,在我校生物技术专业培养方案中将包括细胞工程在内的数门专业课的实验加以整合,开设了生物技术综合实验。其中有对应的细胞工程部分以动物细胞培养和植物组织培养过程为基本内容。在实验过程中前一个实验为后一个实验做准备,后一个实验是前一个实验的深入。实验过程从培养基的制备到材料的消毒灭菌接种,到实验结果的观察,学生需要全程参与。考虑到因为污染等原因导致某一次实验失败而导致后续实验无法开展的问题,在实验过程中指导老师要随时关注培养情况并采取预防 措施 ,比如多准备一些实验材料;或者指导老师除演示实验过程外,每次也作为其中的实验小组参与实验。实验 报告 的书写上要求同学们如实报告实验结果,即使是失败的结果也要求写上并分析原因。

3 结语

课程教学是实现教育培养目标的重要手段。在细胞工程课程教学过程中, 我们优化教学内容,引入了“211”高校的精品课程并加以消化,把最新的科研成果融入到教学内容中;采用了灵活多样的教学方法和多媒体教学手段,使教学质量得到了相应的提高。在今后的教学过程中将与时俱进,不断总结 经验 ,进一步完善教学内容、教学方法,尤其要加强细胞工程实验的开设,丰富实验内容,把细胞工程课程教学水平提高到一个新的层次。

细胞培养论文文献

[1] 柳俊,谢从华.植物细胞工程(第2版)[M].北京:高等教育出版社,2011.

[2] 姜振华,周大祥.地方本科院校细胞工程教学改革探索[J].教育教学论坛,2013(27):52-53.

[3] 王义,刘思言,孙春玉等.在《植物细胞工程》课程教学中培养学生科研能力的思考与实践[J].中国校外教育(理论),2008(9):85-86.

[4] 杨清玲,章尧,陈昌杰等.生物技术综合实验建设的研究[J].蚌埠医学院学报,2009(34):166-168.

细胞工程教学改革与探索

细胞培养论文摘要

摘要根据细胞工程教学实际,从师资队伍、教学内容、教学方法及考核方式等方面进行探讨,以为细胞工程教学改革提供新思路。

细胞培养论文内容

关键词细胞工程;教学改革;考核方式

细胞工程是理论与实践结合的综合性很高的一门学科,是应用细胞生物学和分子生物学的原理方法,在细胞水平上研究、改造生命遗传物质,以获得具有目的性状的细胞系或生物体的理论和技术的学科,它既是现代生物技术的重要组成部分,也是现代生物学研究的重要技术工具,在高校生命科学及相关学科的课程设置中占有重要地位[1-2]。学好这门课程,将为学生今后从事生物学领域的相关研究及与细胞工程有关的生物技术产业工作奠定良好的理论和技术基础。授课教师必须充分发挥自身专业优势,适应学科发展需要,积极引导学生科学认知并对该领域产生兴趣,系统把握相关原理、方法、技术和进展;同时培养学生综合能力,增强教学效果。在不断探索的过程中,结合细胞工程的特点,就提高细胞工程教学的质量进行探讨。

1加强师资队伍建设

组建教学团队

为了解决教学内容学科跨度大、背景不同的问题,打破传统的一人一课的教学模式,组建教学团队,将教学内容分为不同的教学模块。每一模块由具有相应专业背景的教师承担,力争紧跟各教学内容的学科前沿。

提高教师教学水平

为了提高教学水平,课题组成员定期进行现代教学思想和现代教学方法的学习与讨论;定期组织在教学方法上有建树的专家进行听课和有针对性的评课;督促教师认真备课,业务上要精益求精,特别要求教学内容要紧跟学科前沿,使自己成为本专业的真正专家和学者,站在本专业知识发展前沿。同时不定期展开自评和互评,以促进整体教学水平的提高。

2融合科技发展,改革、更新教学内容

细胞工程是一门涉及面较广的综合性学科,无论是教师的教,还是学生的学都具有一定的难度,这就要求在授课内容的选择上,即要注意内容的系统性与完整性,又要保证授课内容的全面、趣味、实用。结合生物技术专业的教学目的和现有教材,在课程内容上,主要围绕以下几个方面展开:一是细胞工程基础,包括基本概念,主要研究内容,细胞培养的基本设施、条件、方法和技术等;二是植物细胞工程,包括植物组织培养、脱毒与快繁、单倍体诱导与育种、胚胎培养、体细胞胚胎发生和人工种子技术、原生质体融合、染色体工程、转基因技术等;三是动物细胞工程,包括动物细胞培养、细胞融合、染色体工程、细胞重组与克隆、转基因动物与生物反应器等;四是细胞工程的实践与应用,包括细胞工程及其相关技术的发展现状与应用进展,及其产业化发展前景等。

此外,由于当今世界科学技术突飞猛进,知识信息量增长迅速,细胞工程的研究内容也日新月异,新技术、新方法不断涌现。这就要求任课教师在教学中要适时地调整并更新教学内容,站在现代科技发展的前沿,掌握生物工程领域科技发展的最新动态,及时把这些动态、研究成果以及有待攻关的重大课题融入教学内容,激发学生学习探索新知识的兴趣,提高学生的综合能力。如在讲解“克隆技术”时,及时把国内外最新的成果向学生传播,包括2007年12月14日韩国孔一根教授通过一只成年雌性土耳其安哥拉猫的表皮细胞克隆出3只含荧光蛋白的白色小猫;2009年1月Cloning and Stem Cells杂志网络版报道,山东省干细胞工程技术研究中心、烟台毓璜顶医院成功获得人体细胞克隆胚。又如在讲解“染色体工程”时,结合2009诺贝尔生理医学奖的最新成果进行阐述。

3改革教学方法

采用启发式、探究式教学方法

作为综合技术课程,细胞工程的各章节逻辑性不强,理论表述较少,应用技术细节较多,给欠缺基础知识的学生在理解、记忆课本内容时带来较大的难度。因此,在教学过程中,要大力提倡启发式、问题探究式、讨论式、训练与实践式教学方法,鼓励学生大胆质疑、自由探索,最大限度地发挥学生学习的主动性、积极性和创造性。例如在讲授细胞重组与克隆过程中,只讲解细胞重组和克隆相关原理,而克隆的最新进展则由学生在查阅资料后,对其做讲解和归纳总结,由教师和其他学生给予评价和修正。

应用 现代教学手段,提高教学质量

细胞工程是一个基础性和实践性很强的学科,课程的信息量大,内容基本是微观水平,传统的的教学模式无法为学生呈现如此大信息量的课程内容,而且也很容易引起学生对课程的懈怠,降低学习兴趣,影响教学效果。为了提高教学效果,以 计算机为工具,通过多媒体、教学录像、 网络资源、CAI课件等现代化教学手段,不仅可以向学生提供丰富多彩的教学信息,还可以提供更加美观的人机交互界面,充分调动学生的情绪、情感、注意力和兴趣[3]。这样就可以使那些抽象的、在普通条件下难以观察到的过程直观而形象地展示出来,有利于增长学生独立灵活地分析问题、解决问题的能力,提高教学质量,同时激发学生的学习兴趣。

开展各种教学活动

在正常的授课之余,还尝试打破常规的教学方式,开展丰富多彩的教学活动,对于培养学生学习兴趣、充分调动学生学习积极性有着很好的效果[4]。如在期中时,给学生布置写一篇综述的任务,题目和内容自定,只要是学生自己感兴趣、与本学科内容相关的即可。学生通过查找资料,对生物学科产生了浓厚的兴趣,甚至产生了以后从事这方面工作的愿望,有的还主动找到教师,申请提前进入实验室。又如在教学过程中,尝试让学生在学完每章内容后自己试编题并给出答案,然后以作业的形式上交,教师综合学生编写的题目和各方面资料建立题库。这种形式,一方面,体现尊重学生、信任学生的教学原则,同时极大地调动了学生学习细胞工程的积极性和主动性;另一方面,学生编题的过程也是学习掌握的过程,让学生的学习达到事半功倍的效果。

4改革考核方式

目前,大多大学生对期末 考试“一考定终身”不满,因此,制定 科学可行的考核办法对提高学生的学习积极性和改进教学效果都具有重要的作用。为了引导学生全面 发展,科学评价学生的学习情况,该课程针对目前考试中存在的问题,从以下几个方面进行了考试模式的改革探索:一是在考试内容上除了包括课程的基础理论、基本知识、基本技能等,同时也考察学生的在融会贯通基础上分析问题、解决问题的能力;二是加强平时成绩考核,将课堂的出勤、回答问题、作业、讨论及课堂讲述等情况记入平时成绩;三是最后总评分时按平时成绩占30%(作业、出勤、课堂的参与程度等),平时的课堂活动、创新活动占10%(包括撰写研究综述、运用细胞工程技术手段、设计方案解决实际问题、成立兴趣小组、参与课题研究、课堂讲课等),期末考试占60%(注重考查运用理论知识解决实际问题的能力)。

5结束语

在科技竞争、人才竞争、 经济和科学技术迅速发展的形势下,通过研究与探索细胞工程课程教学体系,把最新的科技发展成果融入到教学内容中,采用先进的教学内容和现代化的教学方法与手段,改革考核方式,细胞工程课程教学改革取得了一些成绩。今后,要不断通过学习掌握新的知识、提高自身的理论认知水平,同时每次上课前精心备课,并在教学实践中对课程教学体系不断改进,提高细胞工程的教学质量。

细胞培养论文文献

[1] __勇.细胞工程[M].北京:科学出版社,2003.

[2] 胡尚连,孙短,曹颖.植物细胞工程理论与实践教学体系探索与实践[J]. 中国校外 教育:理论,2008(2):136-137.

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细胞共培养方法研究进展论文

20世纪80年代后期,为了建立更类似于体内环境的培养体系,尽可能使体外环境与体内环境相吻合,从而使细胞间能相互沟通信息,相互支撑生长增殖,人们在细胞培养技术的基础上发展出了细胞共培养技术。细胞共培养技术是将2种或2种以上的细胞共同培养于同一环境中,由于其具有更好地反映体内环境的优点,所以这种方法被广泛应用于现代细胞研究中。目前,细胞共培养技术最多应用于骨细胞和神经细胞。细胞共培养体系主要通过两种方法建立:① 直接共培养体系,即将2种或2种以上的细胞同时或分别接种于同一孔中,不同种类的细胞之间直接接触;② 间接共培养体系,即将2种或2种以上的细胞分别接种于不同的载体上,然后将这两种载体置于同一培养环境之中,使不同种类的细胞共用同一种培养体系而不直接接触。共培养体系主要作用:诱导细胞向另一种细胞分化;诱导细胞自身分化;维持细胞功能和活力;调控细胞增殖;促进早期胚胎发育和提高代谢产物产量。

“克隆”是从英文“clone”音译而来,在生物学领域有3个不同层次的含义。 1.在分子水平,克隆一般指DNA克隆(也叫分子克隆)。含义是将某一特定DNA片断通过重组DNA技术插入到一个载体(如质粒和病毒等)中,然后在宿主细胞中进行自我复制所得到的大量完全相同的该DNA片断的“群体”。 2.在细胞水平,克隆实质由一个单一的共同祖先细胞分裂所形成的一个细胞群体。其中每个细胞的基因都相同。比如,使一个细胞在体外的培养液中分裂若干代所形成的一个遗传背景完全相同的细胞集体即为一个细胞克隆。又如,在脊椎动物体内,当有外源物(如细菌或病毒)侵入时,会通过免疫反应产生特异的识别抗体。产生某一特定抗体的所有浆细胞都是由一个B细胞分裂而成,这样的一个浆细胞群体也是一个细胞克隆。细胞克隆是一种低级的生殖方式-无性繁殖,即不经过两性结合,子代和亲代具有相同的遗传性。生物进化的层次越低,越有可能采取这种繁殖方式。 3.在个体水平,克隆是指基因型完全相同的两个或更多的个体组成的一个群体。比如,两个同卵双胞胎即为一个克隆!因为他(她)们来自同一个卵细胞,所以遗传背景完全一样。按此定义,“多利”并不能说成是一个克隆!因为“多利”只是孤单的一个。只有当那些英国胚胎学家能将两个以上完全相同的细胞核移植到两个以上完全相同的去核卵细胞中,得到两个以上遗传背景完全相同的“多利”时才能用克隆这个词来描述。所以在那篇发表于1997年2月出版在《Nature》杂志上的轰动性论文中,作者并没有把“多利”说成是一个克隆。 另外,克隆也可以做动词用,意思是指获得以上所言DNA、细胞或个体群体的过程。 二、克隆技术 1.DNA克隆 现在进行DNA克隆的方法多种多样,其基本过程如下图所示(未按比例) 可见,这样得到的DNA可以应用于生物学研究的很多方面,包括对特异DNA的碱基顺序的分析和处理,以及生物技术工业中有价值蛋白质的大量生产等等。 2.生物个体的克隆 (1)植物个体的克隆 在20世纪50年代,植物学家用胡萝卜为模型材料,研究了分化的植物细胞中遗传物质是否丢失问题,他们惊奇地发现,从一个单一已经高度分化的胡萝卜细胞 可以发育形成一棵完整的植株!由此,他们认为植物细胞具有全能性。从一棵胡萝卜中的两个以上的体细胞发育而成的胡萝卜群体的遗传背景完全一样,故为一个克隆。如此的植物的克隆过程是一个完全的无性繁殖过程! (2)动物个体的克隆 ① “多利”的诞生 1997年2月27日英国爱丁堡罗斯林(Roslin)研究所的伊恩·维尔莫特科学研究小组向世界宣布,世界上第一头克隆绵羊“多利”(Dolly)诞生,这一消息立刻轰动了全世界。 “多莉”的产生与三只母羊有关。一只是怀孕三个月的芬兰多塞特母绵羊,两只是苏格兰黑面母绵羊。芬兰多塞特母绵羊提供了全套遗传信息,即提供了细胞核(称之为供体);一只苏格兰黑面母绵羊提供无细胞核的卵细胞;另一只苏格兰黑面母绵羊提供羊胚胎的发育环境——子宫,是“多莉”羊的“生”母。其整个克隆过程简述如下: 从芬兰多塞特母绵羊的乳腺中取出乳腺细胞,将其放入低浓度的营养培养液中,细胞逐渐停止了分裂,此细胞称之为供体细胞;给一头苏格兰黑面母绵羊注射促性腺素,促使它排卵,取出未受精的卵细胞,并立即将其细胞核除去,留下一个无核的卵细胞,此细胞称之为受体细胞;利用电脉冲的方法,使供体细胞和受体细胞发生融合,最后形成了融合细胞,由于电脉冲还可以产生类似于自然受精过程中的一系列反应,使融合细胞也能象受精卵一样进行细胞分裂、分化,从而形成胚胎细胞;将胚胎细胞转移到另一只苏格兰黑面母绵羊的子宫内,胚胎细胞进一步分化和发育,最后形成一只小绵羊。出生的“多莉”小绵羊与多塞特母绵羊具有完全相同的外貌。 一年以后,另一组科学家报道了将小鼠卵丘细胞(围绕在卵母细胞外周的高度分化细胞)的细胞核移植到去除了细胞核的卵母细胞中得到20多只发育完全的小鼠。如呆“多利”因为只有一只,还不够叫做克隆羊的话,这些小鼠 就是名副其实的克隆鼠了。 ② 通过细胞核移植克隆小鼠的基本过程 在本实验中,卵丘细胞是经如下过程得到的:通过连续几次注射绒毛膜促性腺激素,使雌鼠诱导成高产卵量状态。然后从雌鼠输卵管中收集卵丘细胞与卵母细胞的复合体。经透明质酸处理使卵丘细胞散开。选择直径为10-12微米的卵丘细胞用作细胞核供体(前期实验表明,若用直径更小或更大的卵丘细胞的细胞核,经过细胞核移植的卵母细胞很少发育到8细胞期)。所选择的卵丘细胞保持在一定的溶液环境中,在3小时内进行细胞核移植(与此不同的是,在获得“多利”时用作细胞核供体的乳腺细胞先在培养液中传代了3-6次) 卵母细胞(一般处于减数分裂中期 II )通过与上面描述类似的方法,从不同种的雌鼠中收集。在显微镜下小心地用直径大约7微米的细管取出卵母细胞的细胞核,尽量不取出细胞质。同样小心取出卵丘细胞的细胞核,也尽量去除所带的细胞质(通过使取出的细胞核在玻璃管中往复运动数次,以去除所带的少量的细胞质)。在细胞核被取出后5分钟之内,直接注射到已经去除了细胞核的卵母细胞中。进行了细胞核移植的卵母细胞先放在一种特制的溶液中1-6小时,然后加入二价的锶离子(Sr2+)和细胞分裂抑素B。前者使卵母细胞激活,后者抑制极体的形成和染色体的排除。再取出处理过的卵母细胞,放在没有锶和细胞分裂抑素B的特制的溶液中使细胞分裂形成胚胎。 不同阶段的胚胎(从2细胞期到胚泡期)被分别植入几天前与已经结扎雄鼠交配过的假孕母鼠的输卵管或子宫中发育。发育完全的胎儿鼠在大约19天后通过手术取出。 目前胚胎细胞核移植克隆的动物有小鼠、兔、山羊、绵羊、猪、牛和猴子等。在中国,除猴子以外,其他克隆动物都有,也能连续核移植克隆山羊,该技术比胚胎分割技术更进一步,将克隆出更多的动物。因胚胎分割次数越多,每份细胞越少,发育成的个体的能力越差。体细胞核移植克隆的动物只有一个,就是“多利”羊。 三、克隆技术的福音 1. 克隆技术与遗传育种 在农业方面,人们利用“克隆”技术培育出大量具有抗旱、抗倒伏、抗病虫害的优质高产品种,大大提高了粮食产量。在这方面我国已迈入世界最先进的前列。 2. 克隆技术与濒危生物保护 克隆技术对保护物种特别是珍稀、濒危物种来讲是一个福音,具有很大的应用前景。从生物学的角度看,这也是克隆技术最有价值的地方之一。 3. 克隆技术与医学 在当代,医生几乎能在所有人类器官和组织上施行移植手术。但就科学技术而言,器官移植中的排斥反应仍是最为头痛的事。排斥反应的原因是组织不配型导致相容性差。如果把“克隆人”的器官提供给“原版人”,作器官移植之用,则绝对没有排斥反应之虑,因为二者基因相配,组织也相配。问题是,利用“克隆人”作为器官供体合不合乎人道?是否合法?经济是否合算? 克隆技术还可用来大量繁殖有价值的基因,例如,在医学方面,人们正是通过“克隆”技术生产出治疗糖尿病的胰岛素、使侏儒症患者重新长高的生长激素和能抗多种病毒感染的干挠素,等等。

动物细胞和植物细胞工程制药探讨论文

在日复一日的学习、工作生活中,大家都跟论文打过交道吧,借助论文可以有效训练我们运用理论和技能解决实际问题的的能力。那么你知道一篇好的论文该怎么写吗?下面是我为大家整理的动物细胞和植物细胞工程制药探讨论文,欢迎阅读与收藏。

摘要:

细胞工程是生物制药工业中的关键技术,其在医药领域的应用使得生物制药行业得到了极大的发展,细胞工程制药前景广阔。通过对相关文献和数据的整理和分析,概述了细胞工程制药领域相关技术及其在生物制药工业中应用的意义与展望。

关键词:

细胞工程;生物制药;动物细胞工程;植物细胞工程;转基因;反应器;

1、生物制药及细胞工程概述

生物制药是生物技术的综合利用,从生物体、生物组织、细胞和体液中分离出有效成分,制备用于预防、治疗和诊断的产品[1]。天然的生物材料赋予了生物制药安全性高、副作用小、营养价值较高的特点,这些显着的优势使生物药物越来越受人们的青睐,这也是生物药物市场不断扩大的重要原因之一。

细胞工程是以细胞为研究对象,按照需求利用细胞和分子生物学的理论设计和操作,使细胞在遗传学上的特性发生变化,达到改良或创造新品种的目的,在大规模地培养和繁殖后,最终提取出对人类有利的产品。在工业上,主要包括上游工程(包括细胞培养、遗传操作和保存)和下游工程(包括转化细胞在生物制品生产中的应用)[2]。如今,细胞工程在生物制药工业发挥着不可替代的作用。

2、动物细胞工程制药

、动物细胞工程制药的概述及早期发展

动物细胞工程制药最早能够追溯到20世纪50年代,用动物细胞生产病毒,也就是在生物反应器中培养动物细胞,进行大规模培养后,再接种减毒或灭活的病毒来生产疫苗[3]。常见的动物细胞培养技术流程,一般是先将动物组织分散成单个细胞、细胞群(团)后,接种于培养基中进行原代培养,再经过10~50代的传代培养,就初步得到了需要的细胞系。然而,由于自然界的细胞普遍表达水平低,通过这种方法生产的产品不仅产量低,而且成本高,因此,早期动物细胞培养并没有得到充分的重视。

、杂交瘤技术

杂交瘤技术在20世纪70年代的创建,是动物细胞技术发展新的里程碑。随着杂交瘤技术在工业领域的应用,各种新产物相继出现,在生产用于疾病诊断和治疗的生物制品中具有重要意义[3]。1984年的诺贝尔生理学或医学奖颁给了创立抗原选择抗体学说以及发明单克隆抗体技术的3位科学家。他们提出将能够分泌特异性抗体的B淋巴细胞与能够无限增殖的骨髓瘤细胞融合筛选,形成能产生特定抗体的杂交瘤细胞。这种方法得到的融合细胞可以稳定生产特异性强、效价高的单克隆抗体。

、动物细胞大规模生产技术

动物细胞大规模生产指在人工条件下,在细胞生物反应器内大量培养有用的动物细胞,是生产药品的技术,也是制药业的关键技术。由于动物细胞对外界环境变化高度敏感,细胞培养放大工艺需要从实验室规模逐级放大到生产规模,各个反应器中工艺的差别成为目前放大过程的一大技术挑战[4]。通过动物细胞生产生物制品已成为全球生物产业的主要支柱,目前通过动物细胞培养获得较多的生物制剂是蛋白和抗体。

、动物生物反应器

动物生物反应器可以从转基因动物体内源源不断地获得人类需要的某种蛋白,并进行工业化生产蛋白质。依据产生蛋白部位的不同,可分为多种类型的生物反应器,如血液生物反应器、唾液腺生物反应器等。科学家发现,由于雌性动物的乳腺能够高效表达重组蛋白并进行一定的修饰,乳腺生物反应器成为最被看好的生物反应器发展方向。随着技术的发展,乳腺生物反应器的产物已经扩大到了抗凝血酶、凝血因子、人蛋白,还有各种溶菌酶、超氧化物歧化酶、干扰素等许多具有极高医用价值的酶或细胞因子。作为一种全新的生物生产模式,由于其在生产天然产物时的高产量、低成本的优势[5],乳腺生物反应器在生物医药行业将得到更广泛的应用。

、动物细胞核移植

动物细胞核移植在细胞工程中同样具有良好的前景。将动物的供体细胞核取出,注入另一个去核并且处于减数分裂中期的卵母细胞,改变细胞的遗传特性,以产生新产品,再将其进行体外培养、繁殖、纯化、提取,最终用于疾病治疗。我国对鱼类的核移植研究最早,“中国克隆之父”童第周在20世纪60年代就完成了世界上第一例鱼类细胞核移植。后来,我国学者又尝试在其他多种品系鱼类之间进行核质融合实验,并利用模式动物斑马鱼,揭示鱼类核移植后再程序化的分子机制,取得了巨大的研究成果,推动了鱼类核移植技术及其他相关领域的快速发展[6]。如今,动物细胞工程在生物制药领域意义重大。由于动物细胞结构的复杂性和分工的明确[7],动物细胞工程具有巨大的优势。

3、植物细胞工程制药

、植物细胞工程制药的概述及早期发展

将植物直接入药或者从植物体中提取有效成分是一种生产药物的传统方法。随着技术的成熟,处理和提取过程越来越简便,目前多种中药都是这样生产的。但是,这样的方法只适合容易栽培、繁殖速度快的植物,对于那些生长周期长、提取难度大的植物并不适合,所以受到了诸多限制。比如拥有抗癌成分的红豆杉曾因为人们的大规模砍伐,遭受了毁灭性的破坏[8]。

植物细胞工程制药,是将植物细胞作为基本研究单位,对植物细胞进行一系列操作,改变植物细胞生物特性,最终达到改良或培育新品种的目的[9]。应用植物细胞及组织培养,具有杂质少、提取简单、有效成分含量高和培养周期短的优势。植物细胞工程制药目前主要体现在组织及细胞培养、遗传特性改造以及转基因植物等方面。

、植物细胞工程大规模培养

最早提出应用植物大规模提取天然药物的是20世纪50年代美国的科学家,他们从多升发酵罐中得到了大量药用成分呋喃色酮。我国作为植物药用历史最悠久的国家之一,应用细胞培养技术能够帮助我国传统中药材发挥更大的价值。

丹参是具有活血化瘀、通经止痛功效的一味中药,其中的'主要成分——酚酸类和二萜类,药理作用主要表现在对心血管系统疾病的治疗。目前,由于丹参有效成分含量低、生长缓慢,野生丹参资源遭到大规模破坏,加上各地培育出的品种质量良莠不齐等原因,其在数量以及质量上都难以满足市场的供给需求[10]。经过实验研究发现,用一种10L规模的特殊植物组织反应器培养丹参发根,仅用50天,鲜重增殖倍数高达240倍,各种有效成分含量也得到大幅度提升。这是一种非常适合丹参发根生长及产物积累的方法,而且避免了农药等物质的污染。

、植物转基因技术

转基因植物与转基因动物相比有独特的优势,一方面植物细胞具有全能性,细胞培养条件简单且易于成活;另一方面进入植物体的外源基因,可以在与其他植物杂交的过程中积累有益基因优化表达。利用转基因植物也能生产疫苗,以植物作为生物反应器,将携带抗原基因的载体导入受体细胞,在植物体内表达和修饰这类特定抗原,成为具有免疫活性的蛋白质。香蕉、胡萝卜、土豆等都可以作为受体植物。一些转化编码基因的植物疫苗,如HBsAg、LTB、诺沃克病毒等,已被用于预防和治疗乙型肝炎及细菌性腹泻。在生物和临床试验中,均展示了良好的免疫应答,相较于传统疫苗,具有生产成本低、成功率高、易形成规模化生产等优势。尽管植物转基因疫苗的研究还处于起步阶段,但我国报道的转基因植物生物试验已经取得了一些成果[11],成为我国制药业的重要进步。

、植物生物反应器

植物生物反应器,又名“植物基因药厂”。这种技术拓宽了药用蛋白及疫苗的来源,在降低成本的同时,扩大了生物制药产业规模,并产生了巨大的商业价值。植物生物反应器的研发,对于在全球范围内抢占生物经济制高点有着重要的意义,许多发达国家都已把植物生物反应器的研发列入了国家重点生物技术研究的战略性计划[12]。我国开发植物作为反应器始于20世纪90年代,目前对于植物生物反应器的研发和投入与发达国家还存在一定的差距。在我国“九五”计划对这一项目进行政策扶持后,目前已经取得了大幅度进展[13]。

4、细胞工程制药的意义与展望

研究细胞工程制药的研究进展和前景,对于制药业的发展有重要意义。据统计,世界上50%的医药产品来自细胞工程制药,其中,植物细胞提取物和动物细胞提取物大约各占1/2。细胞工程在生物制药工业中占据重要地位,为新药开发提供了技术操作基础,在治疗免疫性疾病、提升治病疗效、创新医药品等方面都有广泛的应用[8],细胞工程制药的研究在不断取得突破,其影响和前景也日渐得到展现。如今,生物制药与细胞工程已经紧密联系在一起,随着细胞工程技术在生物制药生产中的普遍应用,生物制药行业发展迅速,取得了巨大的经济效益[14]。

伴随着更多新兴技术的出现和更新,在未来细胞工程制药研发过程中,可以充分利用各种技术平台寻找最佳研究方案。与其他相关领域的结合,也将更好地推动我国生物制药领域的发展。近半个世纪以来,细胞工程制药发展迅猛,并且已在医药领域取得了众多的研究成果。所以,在“十四五”规划期间,应更加重视战略性新兴产业,进一步加快和壮大新一代生物技术的发展。

参考文献

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[10]晏琼提高丹参毛状根生产丹参酮的诱导和过程策略研究[D]天津:天津大学,2005.

[11]郝宇娉,陆琳,杨志红.转基因植物疫苗的研究进展[J].核农学报,2020(12):86-102.

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[13]李从林.细胞工程在制药方面的研究[J]科技风,2021(5):173-174.

[14]陈劼.细胞工程在生物制药工业中的地位[J].中国高新区,2018(3):58.

细胞培养技术是细胞生物学研究的基础,在生物技术研究领域占有十分重要的位置。下面是我为大家整理的细胞培养论文,供大家参考。

细胞工程课程教学改革初探

细胞培养论文摘要

摘 要 细胞工程是我国本科院校生物技术专业的一门专业必修课。针对该课程特点,本文从优化理论教学和强化实践教学等方面进行了积极的探索,以便为细胞工程课程的教学改革提供参考。

细胞培养论文内容

关键词 生物技术 细胞工程 教学改革

中图分类号:G424 文献标识码:A

Discussion on Teaching Reform of Cell Engineering Course

LI Anzheng

(Teaching and Research Section of Biotechnology, Hubei University of Chinese Medicine, Wuhan, Hubei 430065)

Abstract Cell engineering is a professional required course for undergraduate biotechnology major of universities and colleges in china. In this paper, according to the characteristics of this course, positive exploration was carried on to optimize the theory teaching and strengthen the practice teaching, which may provide references to teaching reform of cell engineering course.

Key words biotechnology; cell engineering; teaching reform

21世纪是生命(生物)科学的世纪。生物技术是应用生命科学研究成果对生物或生物的成分进行改造和利用的综合性技术体系,包括细胞工程、基因工程、酶工程、发酵工程和生化工程五大技术范畴。其中细胞工程是应用运用生物学研究所积累的知识和技术,在细胞水平上开发利用生物材料或生物系统,并以一定的工艺获得产品(细胞系、细胞株,生物体或其次生代谢产物)的有关理论和技术的学科。

我校生物技术专业于2005年开始招生,经8年的专业建设,目前已经形成较为完善的理论和实践教学体系。目前细胞工程已经成为高等院校生物技术专业的主干课程之一。学好这门课程, 将为学生今后从事生物学领域的相关研究及与细胞工程有关的生物技术产业工作莫定良好的理论和技术基础。贯彻“以学生为主体”的教学理念,提高教学质量、培养高素质应用型人才是包括我校在内的诸多院校孜孜追求的目标。结合细胞工程课程特点以及本校的实际情况,生物技术教研室对该课程教学内容、 教学 方法 、实验教学等进行了一系列的改革探索。

1 理论教学改革

优化教学内容

教学内容决定了学生的基本知识结构,影响学生基本能力的形成,教学内容是否充实与新颖,对教学质量的提高具有重大影响。鉴于精品课程是具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程,在细胞工程这门课程的教学中,结合中医药院校的中医药特色以及生物技术教研室教师队伍的实际,我们引进了由“211”高校华中农业大学创建的国家精品课程——细胞工程学的内容。

在教材的选用上,以高等 教育 出版社出版的柳俊教授主编的《植物细胞工程》作为教学参考书,该书系统地介绍了植物组织细胞培养技术,既说明了操作方法,也论述了其中的理论原理,比较适合于本科生的学习。同时,在教学中补充关于动物细胞工程的内容,并向学生推荐了一些参考书。

同时完善教学大纲,对教学内容作适当增减。细胞工程与其他生物科学密切相关, 如作为先修课程的植物生物学、动物生物学、细胞生物学和分子生物学等,因此在内容上有些章节会有重复,对此可以略讲或加以提问以示复习。如植物胚乳培养中涉及胚乳发育的三种途径(核型胚乳、细胞型胚乳和沼生目型胚乳),该内容在植物生物学中已经学习,在此可略讲。

此外,进入新世纪后包括细胞工程在内的生物技术各领域的新成果日新月异,因此对教师而言,不仅要教授给学生这个领域的基本原理、基本方法和基本技术,而且也要把最新研究进展融入到教学中来。这就要求教师必须能够随时关注该领域发展的最新动态(查阅国内外权威文献),并及时把相关内容补充到教学内容中,从而激发学生学习的兴趣,增强学生学习的自觉性和创造性。要求认真细致地备好每每一节课(包括实验课),并在课后进行教学 反思 ,所以尽管课程每年基本是重复的,但每年都有新的体会,需要花大量时间认真备课。

改革教学方法

激发学生的学习兴趣,发挥其主观能动性。所谓兴趣是最好的老师,带着兴趣学习,可以发挥学生的主观能动性,对教学效果的提高无疑是大有裨益的。大学传统的教学模式往往是灌输式的,老师是知识的传输者;新的教学模式比如启发式教学则要求老师由知识的传输者转变为学习的引导启发者,激发学生的学习兴趣,调动学生学习的主动性和积极性。因此在教学过程中,可以选择细胞工程的某一章节或者某一知识点的内容,尝试让学生体验课堂教学,以培养学生的独立思考能力、查阅文献能力、 总结 归纳能力及语言表达能力。

注重师生互动,积极引导学生学习。一般上新课之前会花几分钟时间复习旧课,即对上次课的内容提出几个问题,让学生思考回答。这样既可以巩固已学内容,又可以衔接新课内容,可谓承上启下,一举两得。另外在授课过程中也需要观察同学们对某一知识点的掌握情况,尤其是涉及一些先修课程的内容,也会随时提问并做解答。所有的提问,要兼顾到每一位同学,即每一个同学都有回答问题的机会;对回答得好的同学要大力表扬,对回答不上来的同学也要加以鼓励。 认真制作多媒体课件,优化多媒体教学。随着社会经济水平的提高和科技水平的进步,充分利用多媒体等现代教学手段也是对专任教师的必然要求。目前我校绝大多数教室都配备了多媒体教学系统,细胞工程这门课程也采用了多媒体授课。如何将传统板书教学的提纲挈领与多媒体教学的大信息量实现有机结合,是教学过程中需要用心思考的问题。在多媒体课件(PPT幻灯片)的制作过程中,坚持“文字少而不缺,图表多而不杂”的原则,将传统的板书的要点集中体现在其中某一张幻灯片上,然后添加一些超级链接用图表对每一要点作详细说明,做到既要发挥多媒体教学的优势,又不失传统教学的效果。同时还可以在多媒体课件上完善外文(英语)专业词汇,增加学生 专业英语 的基础。

2 实践教学改革

细胞工程是一门实践性很强的学科。在实验内容的设置上,本着整合教学资源,优化教学内容的原则,在我校生物技术专业培养方案中将包括细胞工程在内的数门专业课的实验加以整合,开设了生物技术综合实验。其中有对应的细胞工程部分以动物细胞培养和植物组织培养过程为基本内容。在实验过程中前一个实验为后一个实验做准备,后一个实验是前一个实验的深入。实验过程从培养基的制备到材料的消毒灭菌接种,到实验结果的观察,学生需要全程参与。考虑到因为污染等原因导致某一次实验失败而导致后续实验无法开展的问题,在实验过程中指导老师要随时关注培养情况并采取预防 措施 ,比如多准备一些实验材料;或者指导老师除演示实验过程外,每次也作为其中的实验小组参与实验。实验 报告 的书写上要求同学们如实报告实验结果,即使是失败的结果也要求写上并分析原因。

3 结语

课程教学是实现教育培养目标的重要手段。在细胞工程课程教学过程中, 我们优化教学内容,引入了“211”高校的精品课程并加以消化,把最新的科研成果融入到教学内容中;采用了灵活多样的教学方法和多媒体教学手段,使教学质量得到了相应的提高。在今后的教学过程中将与时俱进,不断总结 经验 ,进一步完善教学内容、教学方法,尤其要加强细胞工程实验的开设,丰富实验内容,把细胞工程课程教学水平提高到一个新的层次。

细胞培养论文文献

[1] 柳俊,谢从华.植物细胞工程(第2版)[M].北京:高等教育出版社,2011.

[2] 姜振华,周大祥.地方本科院校细胞工程教学改革探索[J].教育教学论坛,2013(27):52-53.

[3] 王义,刘思言,孙春玉等.在《植物细胞工程》课程教学中培养学生科研能力的思考与实践[J].中国校外教育(理论),2008(9):85-86.

[4] 杨清玲,章尧,陈昌杰等.生物技术综合实验建设的研究[J].蚌埠医学院学报,2009(34):166-168.

细胞工程教学改革与探索

细胞培养论文摘要

摘要根据细胞工程教学实际,从师资队伍、教学内容、教学方法及考核方式等方面进行探讨,以为细胞工程教学改革提供新思路。

细胞培养论文内容

关键词细胞工程;教学改革;考核方式

细胞工程是理论与实践结合的综合性很高的一门学科,是应用细胞生物学和分子生物学的原理方法,在细胞水平上研究、改造生命遗传物质,以获得具有目的性状的细胞系或生物体的理论和技术的学科,它既是现代生物技术的重要组成部分,也是现代生物学研究的重要技术工具,在高校生命科学及相关学科的课程设置中占有重要地位[1-2]。学好这门课程,将为学生今后从事生物学领域的相关研究及与细胞工程有关的生物技术产业工作奠定良好的理论和技术基础。授课教师必须充分发挥自身专业优势,适应学科发展需要,积极引导学生科学认知并对该领域产生兴趣,系统把握相关原理、方法、技术和进展;同时培养学生综合能力,增强教学效果。在不断探索的过程中,结合细胞工程的特点,就提高细胞工程教学的质量进行探讨。

1加强师资队伍建设

组建教学团队

为了解决教学内容学科跨度大、背景不同的问题,打破传统的一人一课的教学模式,组建教学团队,将教学内容分为不同的教学模块。每一模块由具有相应专业背景的教师承担,力争紧跟各教学内容的学科前沿。

提高教师教学水平

为了提高教学水平,课题组成员定期进行现代教学思想和现代教学方法的学习与讨论;定期组织在教学方法上有建树的专家进行听课和有针对性的评课;督促教师认真备课,业务上要精益求精,特别要求教学内容要紧跟学科前沿,使自己成为本专业的真正专家和学者,站在本专业知识发展前沿。同时不定期展开自评和互评,以促进整体教学水平的提高。

2融合科技发展,改革、更新教学内容

细胞工程是一门涉及面较广的综合性学科,无论是教师的教,还是学生的学都具有一定的难度,这就要求在授课内容的选择上,即要注意内容的系统性与完整性,又要保证授课内容的全面、趣味、实用。结合生物技术专业的教学目的和现有教材,在课程内容上,主要围绕以下几个方面展开:一是细胞工程基础,包括基本概念,主要研究内容,细胞培养的基本设施、条件、方法和技术等;二是植物细胞工程,包括植物组织培养、脱毒与快繁、单倍体诱导与育种、胚胎培养、体细胞胚胎发生和人工种子技术、原生质体融合、染色体工程、转基因技术等;三是动物细胞工程,包括动物细胞培养、细胞融合、染色体工程、细胞重组与克隆、转基因动物与生物反应器等;四是细胞工程的实践与应用,包括细胞工程及其相关技术的发展现状与应用进展,及其产业化发展前景等。

此外,由于当今世界科学技术突飞猛进,知识信息量增长迅速,细胞工程的研究内容也日新月异,新技术、新方法不断涌现。这就要求任课教师在教学中要适时地调整并更新教学内容,站在现代科技发展的前沿,掌握生物工程领域科技发展的最新动态,及时把这些动态、研究成果以及有待攻关的重大课题融入教学内容,激发学生学习探索新知识的兴趣,提高学生的综合能力。如在讲解“克隆技术”时,及时把国内外最新的成果向学生传播,包括2007年12月14日韩国孔一根教授通过一只成年雌性土耳其安哥拉猫的表皮细胞克隆出3只含荧光蛋白的白色小猫;2009年1月Cloning and Stem Cells杂志网络版报道,山东省干细胞工程技术研究中心、烟台毓璜顶医院成功获得人体细胞克隆胚。又如在讲解“染色体工程”时,结合2009诺贝尔生理医学奖的最新成果进行阐述。

3改革教学方法

采用启发式、探究式教学方法

作为综合技术课程,细胞工程的各章节逻辑性不强,理论表述较少,应用技术细节较多,给欠缺基础知识的学生在理解、记忆课本内容时带来较大的难度。因此,在教学过程中,要大力提倡启发式、问题探究式、讨论式、训练与实践式教学方法,鼓励学生大胆质疑、自由探索,最大限度地发挥学生学习的主动性、积极性和创造性。例如在讲授细胞重组与克隆过程中,只讲解细胞重组和克隆相关原理,而克隆的最新进展则由学生在查阅资料后,对其做讲解和归纳总结,由教师和其他学生给予评价和修正。

应用 现代教学手段,提高教学质量

细胞工程是一个基础性和实践性很强的学科,课程的信息量大,内容基本是微观水平,传统的的教学模式无法为学生呈现如此大信息量的课程内容,而且也很容易引起学生对课程的懈怠,降低学习兴趣,影响教学效果。为了提高教学效果,以 计算机为工具,通过多媒体、教学录像、 网络资源、CAI课件等现代化教学手段,不仅可以向学生提供丰富多彩的教学信息,还可以提供更加美观的人机交互界面,充分调动学生的情绪、情感、注意力和兴趣[3]。这样就可以使那些抽象的、在普通条件下难以观察到的过程直观而形象地展示出来,有利于增长学生独立灵活地分析问题、解决问题的能力,提高教学质量,同时激发学生的学习兴趣。

开展各种教学活动

在正常的授课之余,还尝试打破常规的教学方式,开展丰富多彩的教学活动,对于培养学生学习兴趣、充分调动学生学习积极性有着很好的效果[4]。如在期中时,给学生布置写一篇综述的任务,题目和内容自定,只要是学生自己感兴趣、与本学科内容相关的即可。学生通过查找资料,对生物学科产生了浓厚的兴趣,甚至产生了以后从事这方面工作的愿望,有的还主动找到教师,申请提前进入实验室。又如在教学过程中,尝试让学生在学完每章内容后自己试编题并给出答案,然后以作业的形式上交,教师综合学生编写的题目和各方面资料建立题库。这种形式,一方面,体现尊重学生、信任学生的教学原则,同时极大地调动了学生学习细胞工程的积极性和主动性;另一方面,学生编题的过程也是学习掌握的过程,让学生的学习达到事半功倍的效果。

4改革考核方式

目前,大多大学生对期末 考试“一考定终身”不满,因此,制定 科学可行的考核办法对提高学生的学习积极性和改进教学效果都具有重要的作用。为了引导学生全面 发展,科学评价学生的学习情况,该课程针对目前考试中存在的问题,从以下几个方面进行了考试模式的改革探索:一是在考试内容上除了包括课程的基础理论、基本知识、基本技能等,同时也考察学生的在融会贯通基础上分析问题、解决问题的能力;二是加强平时成绩考核,将课堂的出勤、回答问题、作业、讨论及课堂讲述等情况记入平时成绩;三是最后总评分时按平时成绩占30%(作业、出勤、课堂的参与程度等),平时的课堂活动、创新活动占10%(包括撰写研究综述、运用细胞工程技术手段、设计方案解决实际问题、成立兴趣小组、参与课题研究、课堂讲课等),期末考试占60%(注重考查运用理论知识解决实际问题的能力)。

5结束语

在科技竞争、人才竞争、 经济和科学技术迅速发展的形势下,通过研究与探索细胞工程课程教学体系,把最新的科技发展成果融入到教学内容中,采用先进的教学内容和现代化的教学方法与手段,改革考核方式,细胞工程课程教学改革取得了一些成绩。今后,要不断通过学习掌握新的知识、提高自身的理论认知水平,同时每次上课前精心备课,并在教学实践中对课程教学体系不断改进,提高细胞工程的教学质量。

细胞培养论文文献

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[3] 张一春.现代教育技术实用教程[M].南京:南京师范大学出版社,2005.

[4] 梁亦龙,魏进民,张继承.细胞工程教学改革的探索[J].实验室科学,2009(4):25-26.

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单细胞技术研究进展论文

影响因子: : 32377375 期刊年卷:Cell Discov 2020;6 生物二区 细胞生物学 Q2 60/190 DOI:

使用单细胞测序,作者分析了血液中免疫种群的复杂性,并分析了10位患者的70,858个细胞。作者确定了ERS患者的高炎症反应,这可以解释为什么某些患者出院后生病,并建议应重新评估当前的出院标准。此外,作者鉴定了髓样,NK,T和B细胞的独特标志,并指出了TCR和BCR表位的变化。作者的发现有助于阐明抗病毒免疫机制,并揭示了使用疫苗和中和抗体开发免疫疗法的有希望的机会。

用于了解SARS-COV-2清除后的免疫细胞组成(来自PBMC)

回顾性了解免疫细胞反应并告知可能的疫苗设计/药物靶标

用于识别康复患者的免疫特征

作者将患者区分为早期康复阶段(n = 5,ERS,自从对COVID19呈阴性以来<7天)和晚期康复阶段(n = 5,LRS,> 14天),并将这些患者与健康对照组进行比较(n = 5)

PBMC的单细胞RNA测序

scBCR-seq和scTCR-seq评估扩增的B细胞和T细胞克隆的克隆性

计算方法没有得到很好的描述,因此某些数字并未直接突出显示得出的结论

使用的某些工具不是标准的工作流程工具,因此需要在方法中进行进一步说明

优点:

缺点:

由SARS-CoV-2引起的COVID-19最近影响了1,200,000多人,造成60,000多人丧生。关键的免疫细胞亚群发生变化,其在COVID-19过程中的状态仍不清楚。作者试图通过单细胞RNA测序技术全面表征COVID-19恢复期外周血单个核细胞的转录变化。发现在COVID-19的早期恢复期(ERS)中,患者的T细胞显著减少,而单核细胞增加。具有较高炎症基因表达的经典CD14 ++单核细胞比例增加,并且ERS中CD14 ++ IL1β +单核细胞的丰度更高。CD4 + T细胞和CD8 + T细胞显著减少,并在ERS中表达高水平的炎症基因。在B细胞中,浆细胞显著增加,而幼稚B细胞减少。确定了几个新的B细胞受体(BCR)的变化,例如IGHV3-23和IGHV3-7,并确认了以前用于病毒疫苗开发的同种型(IGHV3-15,IGHV3-30和IGKV3-11)。最强的配对频率IGHV3-23-IGHJ4表示与SARS-CoV-2特异性相关的单克隆状态,尚未有报道。此外,综合分析预测,IL-1β和M-CSF可能是炎性风暴的新型候选靶基因,而TNFSF13,IL-18,IL-2和IL-4可能对COVID-19患者的康复有益。作者的研究提供了ERS中炎症性免疫信号的第一个证据,提示出院后COVID-19患者仍然易受伤害。新的BCR信号转导的鉴定可能导致开发用于治疗COVID-19的疫苗和抗体。

为了绘制COVID-19患者的免疫微环境图,作者鉴定了血液中的镜像变化,并查明了与疾病严重程度和恢复相关的细胞特异性变化。然后,作者从 早期恢复阶段(ERS)或晚期恢复阶段(LRS)(70,858 PBMC)的总共10例COVID-19患者中整合了scRNA-seq,单细胞配对BCR和单细胞配对TCR分析。作者还从五个健康供体作为对照收集了scRNA-seq数据(57,238个细胞)(图 1a ** 和补充图 S1a–c )。**该数据集通过了严格的高质量过滤。使用10x Genomics将scRNA-seq样品的单细胞悬液转化为条形码的scRNA-seq库。Cell Ranger软件(版本)用于测序数据的初始处理。

图1:COVID-19患者单免疫细胞谱分析的研究设计和分析

作者使用t分布随机邻居嵌入(t-SNE),根据典型谱系标记物和在每个簇中上调的其他基因的表达,分析了三种免疫细胞谱系,髓样,NK,T和B细胞的分布(图 1b,c )。对于标记基因,位于t-SNE中的每个细胞中的表达值如图 1d 所示。接下来,作者分别将每个谱系的细胞聚类,并鉴定出总共20个免疫细胞簇。

从COVID-19感染中恢复过来的患者的免疫细胞区包括所有主要的免疫谱系。作者分析了通过质量控制的128,096个scRNA-seq概况,包括来自五个HC,五个ERS和五个LRS患者的36,442个髓样细胞,64,247个NK和T细胞以及10,177个B细胞。补充图 S2a中 显示了每个主题的粗略聚类分析景观,图 2a中 显示了每个组的合并图像。作者发现,与HCs相比,包括ERS和LRS在内的COVID-19患者的髓样细胞比例更高,但NK和T细胞比例更低(图 2b,c )。有趣的是,与ERS患者相比,LRS患者的B细胞,NK和T细胞更多,但髓样细胞却更少(图 2b,c )。因此,这些发现表明COVID-19患者外周血中淋巴细胞计数降低,而髓样细胞计数升高。

为了进一步了解COVID-19恢复早期和晚期患者中单核细胞的变化,作者进行了基因表达分析,并使用统一流形近似和投影(UMAP)将髓样细胞亚群化为六个转录不同的亚群。

经典CD14 ++单核细胞(M1), 非经典CD16 ++(FCGR3A)CD14- / +单核细胞(M2), 中间CD14 ++CD16 +单核细胞(M3), CD1C + cDC2(M4), CLEC9A + cDC1(M5 )和 pDC(CLEC4C +CD123 +)(M6)

存在于六个不同的簇中(图 3a,b )。作者发现在HCs和COVID-19患者之间,单核细胞亚群的区室显著不同(图 3c )。在髓样细胞中,ERS患者中经典CD14 ++单核细胞(M1)的比例高于HCs,而LRS患者中则几乎是正常的(图 3c )。

图3:恢复期COVID-19患者血液中的髓样细胞亚群及其状态

作者发现,COVID-19患者的CD14 ++ IL1β +单核细胞和IFN激活的单核细胞比HCs富集(图 3d–f )。与CD14 ++炎性单核细胞(M1)相关的基因具有高表达水平的炎性基因,例如 IL1β,JUN,FOS,JUNB 和 KLF6 。趋化因子 CCL4,CXCR4 ; 以及干扰素刺激的基因 IFRD1,IRF1 和 IFI6 。相比之下,与HCs中的CD14 ++单核细胞(M1)相关的抗炎基因在COVID-19患者中被下调(图 3d,e )。值得注意的是,UMAP中的IL1β表达值同时具有对比,表明ERS组中IL1β上调,而LRS患者中IL1β下降(图 3f )。与HCs相比,ERS组的DC集群中也证实了这一点(补充图 S3a,b )。接下来,作者获取了COVID-19患者与HCs中每个髓样细胞scRNA-seq亚型的平均炎症基因(补充图 S3c )。这些结果表明,细胞因子的激活驱动单核细胞群的扩展(尤其是CD14 ++感染COVID-19的患者中的炎性单核细胞)。为了探索M1簇中转录变化的生物学意义,作者用DEG进行了GO分析(图 3g )。作者观察到与细胞因子信号传导和炎症激活相关的途径的富集,这是由 IFITM3 和 IFI6 和 IL1β,JUN,FOS,JUNB 和 KLF6 的上调驱动的(图 3g )。

T细胞和NK细胞在呼吸道感染中发挥病毒清除关键作用 15 , 16 。作者的聚类分析基于规范标记(图 4b 和补充图 S4a )将T和NK淋巴细胞分为10个子集(图 4a )。

NK细胞高表达NCAM1,KLRF1,KLRC1和KLRD1 ;

(1)NK细胞细分为CD56 + CD16 - NK细胞(NK1),它们表达高水平的 CD56 和低水平的 CD16 ;

(2)C56 - CD16 + NK细胞(NK2),它们表达高水平的 CD16 和低水平的 CD56 。

CD4 + T细胞表达CD3E和CD4 ; 然后将这些细胞细分为四个簇:

(1)幼稚的CD4 + T细胞(T1),它们表达高水平的 CCR7,LEF1 和 TCF7 ;

(2)中央记忆CD4 + T细胞(T2,CD4 Tcm),表达高水平的 CCR7 ,但与单纯CD4 + T细胞相比, AQP3 和 CD69 更高;

(3)效应器记忆CD4 + T细胞(T3,CD4 Tem),表达高水平的 CCR6,CXCR6,CCL5 和 PRDM1 ;

(4)调节性T细胞(T4,Treg),表达 FOXP3 。

CD8 + T细胞表达CD8A和CD8B,并细分为三个簇:

(1)幼稚CD8 + T细胞(T5),其表达高水平的 CCR7,LEF1 和 TCF7 ,与幼稚CD4 + T细胞相似;

(2)效应记忆CD8 + T细胞(T6,CD8 Tm),表达高水平的 GZMK ;

和细胞毒性CD8 +淋巴细胞(CD8 +CTL)(T7),它们表达高水平的 GZMB,GNLY 和 PRF1 。

(3)增殖性T细胞(T8,T prol)是TYMS + MKI67 +细胞。

图4:恢复的COVID-19患者血液中T和NK细胞反应的特征。

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在HCs和COVID-19患者之间,T细胞和NK细胞亚群的组成存在显著差异(图 4c )。在COVID-19患者中,CD8 + T细胞的绝对数量,特别是效应记忆CD8 + T细胞亚组和NK细胞的绝对数量减少,而ERS中NK细胞的相对比例高于HCs。CD4 + T细胞的比例是稳定的,但HCs和COVID-19患者之间CD4 + T细胞亚群的组成存在显著差异。在CD4 + T细胞中,中央记忆CD4 + T细胞的比例明显更高,而幼稚CD4 + T细胞,Tregs和效应记忆CD4的比例+  T细胞低于HCs,尤其是ERS组。值得注意的是,与CD4 + T细胞相关的基因具有较高的炎症相关基因表达水平,并且在COVID-19患者中明显上调(图 4d )。CD4 + T细胞在COVID-19的ERS患者中具有高表达水平的炎症基因,包括 FOS,JUN,KLF6 和 S100A8 (图 4e )。相反,COVID-19患者的CD4 + T细胞相关的抗炎基因相对于HCs被下调(图 4d,e )。这表明CD4 +T细胞是病毒感染的主要参与者。CD4 + T细胞中DEG的比较揭示了参与细胞因子途径和炎症激活的基因的丰富,包括 IFITM3 和 IFI6 以及 IL1B,JUN,FOS,JUNB 和 KLF6 (图 4f )。需要进一步的研究阐明与COVID-19发病机制有关的IFN途径。

TCR-seq分析显示,ERS组的T细胞扩增明显低于HC组(图 4g )。此外,幼稚或中枢记忆T细胞几乎没有克隆扩增,而效应记忆T细胞,末端效应CD8 + T细胞(CTL)和增殖T细胞则显示出更高的扩增水平(图 4h )。另外,ERS组中扩增最高(最大)的克隆是TRAV8-6-TRAJ45:TRAV7-8-TRBJ2-1(补充图 S5d )。COVID-19患者中CD8 + T细胞比例的降低可能暗示了CD8 + T细胞在病毒清除中的作用(图 4c )。而且,CD8 +与HCs中的克隆相比,具有扩展克隆的CTL还表现出过度活化的炎症和抗病毒活性(图 4i 和补充图 S4b )。总之,这些发现表明COVID-19患者外周血中CD8 + T细胞的克隆扩增有助于控制该病毒。作者还通过Seurat FindAllMarkers 分析进行了DEG分析,并在T prol细胞中发现了相似的结果(补充图 S4c )。接下来,作者将COVID-19患者中每个NK和T细胞亚群scRNA-seq子集的炎症基因与正常RNA-seq数据的 平均值进行比较 (补充图 S4d )。

通过使用扩散图预测B细胞的基因表达数据,作者使用

scRNA-seq鉴定了四个B细胞簇:

表达 CD19,CD20(MS4A1),IGHD,IGHM,IL4R和 TCL1A的 幼稚B细胞(B1);**

表达 CD27,CD38和 IGHG的 记忆B细胞(B2); **

仅表达 CD19和 CD20(MS4A1)的 未成熟B细胞(B3 ) ;**

以及表达高水平 XBP1和 MZB1的 浆细胞(B4)(图 5a,b 和补充图 S5a )**。

图5:在COVID-19患者中单细胞B细胞的表征。

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与HCs相比,COVID-19患者的浆细胞百分比显著增加,而COVID-19患者的幼稚B细胞百分比显著降低(图 5c )。记忆B细胞和浆细胞(MPB)可能在病毒感染的控制和过继免疫的发展中起重要作用,因为它们协同工作并诱导特异性抗体。此外,与 HCs相比 ,包括 S100A8,IGLL5,SSR3,IGHA1,XBP1 和 MZB1 在内的B细胞活化相关基因主要在ERS组的MPB中表达(图 5d )。作者还在浆细胞,抗体分泌细胞(ASC)中发现了类似的结果(补充图 S5b,c ),提示ASC在病毒控制中起关键作用。接下来,作者将COVID-19患者每个B细胞亚群的炎症基因平均值与正常RNA-seq数据进行比较(图 5e )。ERS和HCs之间的基因差异表明COVID-19患者的B细胞反应和抗体分泌增强。GO分析表明, MPHA中IGHA1,XBP1,MZB1,JUN,POLR2L 和 ZFP36 的表达过高,这表明COVID-19患者的B细胞增殖和病毒转录增强(图 5f )。单细胞BCR-seq分析表明,与HC中相比,COVID-19患者中IgA同种型的表达过高(图 5g) )。这与血清IgA水平升高相对应,这在其他冠状病毒感染中也很明显。此外,在ERS患者中,(IgA + IgG + IgE)与(IgD + IgM)的比例显著增加,并且随着恢复时间而呈下降趋势(图 5h )。

使用sc-BCR-seq评估患者血液中克隆扩增的状态,作者发现IL4R +幼稚B细胞显示出很少的克隆扩增,而CD27 + CD38 +记忆B细胞显示出在各种B细胞亚群中最高的扩增水平(图 6a )。在个体水平上,作者发现与HCs相比,COVID-19患者的克隆明显扩增,这支持了B细胞在SARS-CoV-2感染下经历了独特的VDJ克隆重排的假设。作者还发现,与LRS患者相比,ERS中始终保持较高的B细胞克隆性(图 6b)。 )。此外,对每个受试者的最大扩增(最大)克隆的定量显示,ERS组中最大克隆的比率高于HCs中的最大克隆的比率(图 6c )。为了了解扩增的克隆B细胞的功能状态,作者在克隆的记忆B细胞和其他B细胞之间进行了DEG分析。作者的结果表明B细胞基因的表达增加,包括 CD27,SSR4,IGHG1,MZB1 和 XBP1 ,这进一步支持了扩增的克隆B细胞的优异效应子功能(图 6d )。而且,随着时间的流逝,扩增的B细胞的差异基因会明显消退,而在LRS患者中会降低(图 6d )。

图6:在COVID-19患者中观察到BCR克隆扩增,VDJ基因使用偏倚。

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为了研究COVID-19患者中BCR的独特变化和偏好基因,作者比较了COVID-19患者和HCs中VDJ基因的使用情况。作者确定了IGHV3家族的过度表达,COVID-19患者相比尤其是在IGHV3-7,IGHV3-15,IGHV3-21,IGHV3-23和IGHV3-30 (图 6E )。优选的IGKV是IGKV1-17,IGKV2-28和IGKV3-15,而优选的IGLV是IGLV1-44,IGLV2-8和IGLV3-27(图 6e )。此外,ERS患者的前两个配对频率是IGHV3-23-IGHJ4和IGHV3-7-IGHJ6(图 6f) )。这些细胞显示出IGH亚基与分别由IGLV1-44-IGLJ3和IGKV1-17-IGKJ1编码的IGK / L亚基配对,这表明与SARS-CoV-2特异性相关的扩展状态。单独地,ERS-4和ERS-5具有最大的克隆,分别参考IGHV3-23-IGHJ4(补充图 S5e )和IGHV3-7-IGHJ6(补充图 S5f )。

总之,以IgA和IgM同种型为主的COVID-19克隆性的增加,以及IGHV基因的偏斜使用,提示SARS-CoV-2对发病机理的贡献。值得注意的是,COVID-19患者中主要IGV基因(尤其是IGHV3-23和IGHV3-7)的偏好为合理设计SARS-CoV-2疫苗提供了框架。

用于预测可能有助于ERS和LRS中T细胞,B细胞,单核细胞和树突状细胞(DC)不同功能状态的细胞间相互作用(图 7a,b )。在ERS COVID-19患者中,作者发现了与单核细胞激活,增殖和炎症信号有关的适应性信号(图 7a,b )。

T细胞表达的基因编码TNFSF8,LTA,IFNG,IL17A,CCR5和LTB的配体与TNFRSF8,TNFRSF1A / TNFRSF14,IFNGR1,IL-17RA,CCR1和LTBR的配体相关,这些基因在单核细胞上表达,可能有助于促炎状态。其他T细胞-单核细胞相互作用涉及CSF2和CSF1的表达。

T细胞可能通过CSF2和CSF1的表达激活单核细胞,而CSF2和CSF1与CSFR(CSFR2 / 1)结合并促成炎性风暴。CD14 +单核细胞簇仅表达IL1β,据预测它将与T细胞表达的IL1RAP结合。T细胞与单核细胞的相互作用可能会增强免疫应答,并且仅针对COVID-19患者(图 7a,b )。

此外,作者发现单核细胞高表达脊髓灰质炎病毒受体,在脊髓灰质炎病毒复制和诱导NF-κB信号传导的第一步中,它作为脊髓灰质炎病毒的细胞受体。从B细胞单核细胞和B细胞T细胞的相互作用中,作者发现B细胞可以分泌大量IL-6,LTA和LTB,并与在单核细胞中表达的IL-6R,LTAR和LTBR结合,大量的IL-6应用于T细胞,以促进IFN-γ,IL-1β和其他炎症细胞因子和趋化因子的分泌。因此,在ERS COVID-19患者的发病高峰中形成了高表达IL-6及其后代的炎性单核细胞的级联特征(图 7c )。这些活化的免疫细胞可能大量进入肺和其他器官的循环,并发挥免疫破坏作用。

在LRS COVID-19患者中,预计DC配体会与参与细胞增殖和抗体产生的B和T细胞受体相互作用。作者发现LRS患者的外周血含有多种抗体。作者发现,在作者对DC-B细胞相互作用的分析中,IL18-IL18RAP,TNFSF13-TNFRSF13B,TNFSF13-TNFRSF17,TNFSF13B-TNFRSF17,TNFSF13B-TNFRSF13B和TNFSF13B-TNFRSF13C高度表达(图 7d )。因此,作者推测DC产生IL-18,TNFSF13和TNFSF13B来促进B细胞的增殖,然后在ERS的血液中分泌许多抗体。

从DC-T和T细胞-B细胞的相互作用中,作者发现DC不仅产生IL-18,而且产生IL-7以促进T细胞的增殖。此外,T细胞产生IL-2以促进B细胞的增殖和抗体产生(图 7d )。因此,细胞间的相互作用有助于作者理解为什么COVID-19患者表现出高单核细胞率和低淋巴细胞率,以及为何康复患者外周血中淋巴细胞的比例逐渐增加。

图7:在COVID-19患者中免疫细胞之间的细胞间通讯。

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使用单细胞测序,作者分析了血液中免疫种群的复杂性,并分析了10位患者的70,858个细胞。作者确定了ERS患者的高炎症反应,这可以解释为什么某些患者出院后生病,并建议应重新评估当前的出院标准。此外,作者鉴定了髓样,NK,T和B细胞的独特标志,并指出了TCR和BCR表位的变化。作者的发现有助于阐明抗病毒免疫机制,并揭示了使用疫苗和中和抗体开发免疫疗法的有希望的机会。

来自斯坦福大学的Stephen Quake测定了来自一项研究的100个精子的重组率,发现了许多新的重组热点和与间接方法发现的相一致的比率。随后他更深程度地测序了8个精子足以确定突变率。他在会议上报告说发现其比率为每10亿个碱基为30个变异,略高于其他人所发现的。纽约冷泉港实验室的研究生Timour Baslan正利用单细胞技术来研究癌细胞。他与MD安德森癌症中心的分子遗传学家Nicholas Navin展开了合作。Navin实验室曾开发一种所谓的单核测序(single-nucleus sequencing)技术绘制肿瘤图谱。他们已利用这一技术追查了癌症的进化,追踪了癌症随时间和扩散越来越普遍时不同的细胞亚群。Baslan和同事们现在在测序前会将遗传条形码添加到每个细胞上,这样使得他们能够将样本集中在一起进行测序,仍然能够识别在混合物中来自单个细胞的序列,一种节约成本的测量。马里兰州贝塞斯达国家人类基因组研究所的遗传学家Elaine Ostrander称分析单个癌细胞的前景“令人难以置信的兴奋“,以一种“充满希望和优雅”的方式解析了正在肿瘤中发生的事件。但是另一些人则更为谨慎。“得到这些类型的数据是很难的,因为你将不得不对大量的细胞进行测序,”华盛顿大学基因组研究所共同负责人Elaine Mardis说。 哈佛大学谢晓亮院士科研团队于2012年12月21日在《Science》发表一篇关于MALBAC(Multiple Annealing and Looping Based Amplification Cycles)的方法论文章,该方法解决了单细胞微量初始模板进行基因组扩增时过大的扩增偏倚,使基因组测序的模板需求量从µg级降至单细胞水平。该技术在研究人类精子重组方面的独特应用也在顶级科学期刊《Science》公开发表。“MALBAC开启了一扇通往许多重要问题的大门,”加州大学圣地亚哥分校任兵(Bing Ren)说。例如,可用它来检测突变累积的速度,寻找一个细胞群中的基因拷贝数变异和染色体异常。相比其他测序方法,它还可以帮助检测更多基因组的变异。“我认为人们将会立即开始利用它,” James Eberwine说。Eberwine在宾夕法尼亚大学Perelman医学院从事单细胞遗传学研究。他补充说研究人员或许不得不调整条件,例如引物与基因组DNA的比率,从而能够开展实验工作。癌症单细胞测序单细胞测序方法即single cell sequencing(SNS),能准确定量一个单细胞核中基因拷贝数目。由于癌细胞中基因组部分被删除,或者扩增,从而引起关键基因的缺失,或者表达过量,干扰正常细胞生长,因此利用这种方法就能分析基因拷贝数目,从而诊断癌症。

肝细胞原代培养方法研究进展论文

原代肝细胞很容易贴壁生长,4小时肯定能贴壁.“然后就有浑浊的沉淀,那个沉淀是肝细胞吧?”将此沉淀用培养液或pbs稀释,加台盘蓝染色,显微镜下观察,若为活细胞,通常就是肝细胞了,要培养好,最好有大于85%以上的活性.原代肝细胞最好生长在鼠尾胶原上,也就是用鼠尾胶原铺板,然后再普细胞.4小时后换液,然后每20小时左右换液,通常原代肝细胞难以增值,但是维持20天左右没问题.

原代培养(primary culture)又名初代培养,是从供体取得组织细胞后的首次培养。其特点是细胞或组织刚离开机体,生物性状尚未发生很大的改变,一定程度上反映了它们在体内的状态,表现出原组织或细胞的特性。对于药物实验研究,原代培养是一种很好的实验技术。由于原代培养的组织含有多种细胞成分,即使生长出同一种类型的细胞,细胞间也存在很大差异。如果供体不同,即使组织的类型、部位相同,个体差别也可以在细胞上反映出来。因此原代培养细胞的部分生物学特征尚不够稳定,在进行较为严格的对比性实验研究时,还需先对细胞进行短期传代。近年来,原代培养技术已被广泛应用于中医药研究尤其是中药研究之中。1 原代培养技术 组织块培养法 组织块培养法即将组织剪切成小块后接种于培养瓶,简便易行且成功率较高。但由于反复剪切和接种过程对组织块易造成损伤,因此并不是每个小块都能长出细胞。此法适于细胞数量较少的原代培养,如牙髓细胞培养等。 消化培养法 用酶制剂(最常用的是胰蛋白酶)处理组织块,除去细胞间质,使细胞相互分离形成单细胞悬液,大多形成单层细胞生长方式。本法的优点在于单层细胞更易摄取营养及排出代谢产物,因此生长较快。但操作不慎易于造成污染,且消化处理须恰到好处,否则会对细胞产生一定的损伤。随着实验技术水平的提高,目前此方法已被较多地应用于研究之中[1]。2 原代培养技术在中医药研究中的应用 综合近十年来的文献报道,体细胞、血细胞和肿瘤细胞的原代培养技术较为成熟,已被应用于中医药的研究之中,尤其是肝细胞和神经细胞的原代培养,其应用更为广泛。 用于中药药理学研究 中药药理学研究是目前应用原代培养技术最广泛的领域,被称为中药的生物学效应研究,用以了解中药的细胞药理与毒理作用。与体内整体实验相比,体外实验具有简便迅速、条件易控制、药理靶点与环节较为清楚等优点。 用于药效学研究 利用原代培养技术研究中药有效成分和复方的作用效果和机制,是从分子水平研究药效的重要手段。 朱陵群等[2]研究发现:原代培养的大鼠海马神经细胞缺氧、缺糖5 h后再给氧,可诱导神经细胞凋亡和细胞坏死,并显著增加细胞内Ca2+浓度和乳酸脱氢酶的释放,且随再给氧时间的延长而增加;三七总皂苷能降低神经细胞凋亡及坏死的百分率,降低细胞内Ca2+浓度,减少乳酸脱氢酶的释放,且其作用随剂量增加而增强。Shih等[3]发现,川芎提取物川芎嗪可以保护原代培养的大鼠海马神经元线粒体,减少自由基的产生并帮助清除自由基,从而对红藻氨酸所致的细胞损伤起到保护作用。刘晓玲等[4]原代培养大鼠滑膜细胞,发现青藤碱可以通过抑制滑膜细胞恶性增殖及白细胞介素6 mRNA基因的表达来阻断滑膜炎的进程。林爱华等[5]报道,粉防己碱可以明显抑制气道平滑肌细胞的增殖活性。粉防己碱对组胺激发的[Ca2+] i升高表现出明显的抑制效应,推测粉防己碱抑制培养的气道平滑肌细胞增殖活性的作用可能是通过阻断细胞膜Ca2+通道而降低[Ca2+] i实现的。Bickmeyer等[6]研究报道,粉防己碱可以阻滞原代培养的牛嗜铬细胞电压依赖式钙离子通道,促进儿茶酚胺释放,增加细胞内钙离子的水平。崔云华等[7]原代培养大鼠肝星状细胞,发现丹参酸乙可降低活化的以及经丙二醛刺激后的肝星状细胞内的氧化程度、抑制增殖细胞核抗原的表达量,在抗氧化和抗增殖作用之间可能存在一定的联系。Li等[8]原代培养中脑神经元及神经胶质细胞,发现雷公藤提取物雷公藤内酯可以对抗脂多糖所致的多巴胺吸收减少和细胞中酪氨酸羟化酶免疫活性的丢失、抑制小神经胶质细胞的活动和肿瘤坏死因子α及一氧化氮的过度生成。雷公藤内酯还可保护脂多糖所致的多巴胺能神经元的损伤,其机制可能是抑制小神经胶质细胞的活动。Kamei等[9]采用原代培养技术培养大鼠脂肪细胞和心肌细胞,首次证实中药提取物紫草素在体外实验中具有胰岛素样作用。Hsu等[10]采用原代培养技术培养嗜中性粒细胞,发现灵芝多糖可促进嗜中性粒细胞的移动,增强蛋白激酶C、丝裂酶原激活蛋白激酶和酪氨酸激酶的活性,从而增强嗜中性粒细胞的趋化性和吞噬作用。Wang等[11]报道,从白术中提取的有效成分苍术酮对原代培养的人白血病单核细胞有一定的细胞毒性。 万文成等[12]发现清开灵能减少谷氨酸所致的原代培养大鼠大脑皮层神经细胞内乳酸脱氢酶的漏出量、减轻细胞的形态学改变,表明清开灵能够对抗谷氨酸介导的兴奋性毒性,对培养的大鼠皮层脑细胞具有保护作用。李彧等[13]原代培养大鼠系膜细胞,经脂多糖刺激10 h后,核转录因子-κB的活性达到最高峰,且最高荧光强度位于细胞核内;大剂量温脾汤药物血清可明显抑制核转录因子-κB的活性;大剂量药物血清能明显抑制核转录因子-κB抑制剂IκB的降解。李彤等[14]采用血清药理学方法及原代培养心肌细胞技术,发现在通脉汤含药血清干预下,缺氧心肌细胞游离钙离子的浓度明显下降,同时细胞膜L型钙离子通道的表达在缺氧条件下亦明显下降,表明通脉汤可以减轻缺氧心肌细胞钙的超负荷。尤红等[15]的实验结果显示,一定浓度的复方861(由丹参、黄芪等十味中药组成)可以促进体外分离培养的大鼠肝细胞DNA的合成,对肝细胞的凋亡则无明显影响。张斌等[16]观察抗纤复方对大鼠纤维化肝原代培养贮脂细胞自分泌的影响,结果表明抗纤复方药物血清能明显抑制贮脂细胞产生转化生长因子β1,阻断肝纤维化时贮脂细胞的自分泌。Imanishi等[17]采用原代培养技术培养肝星状细胞,并用硫代乙酰胺造成肝纤维化模型。结果表明,茵陈蒿汤主要是通过抑制血小板源生长因子b受体的磷酸化及下行信号传导通路来抑制DNA的合成与转录,可能是茵陈蒿汤治疗肝纤维化的机制。Zhang等[18]原代培养胎鼠皮层神经细胞,用谷氨酸盐造成细胞损伤,使细胞中胆碱酯酶和链亲合素标记的过氧化物酶活性降低、乳酸脱氢酶释放增加。加入清脑益智方药物血清后,上述酶的活性可恢复至正常水平,一氧化氮的生成及细胞凋亡亦受到抑制。 用于方剂配伍机制的研究 刘成海等[19]将扶正化瘀319方进行拆方,各自制备药物血清并作用于原代培养肝细胞。结果显示,各药物血清对细胞形态无明显影响,对肝细胞白蛋白分泌及其前白蛋白原mRNA表达则有不同程度的促进作用,其中尤以扶正化瘀319方全方的作用最为显著。 用于针灸学研究 梁希彬等[20]观察电针后大鼠中脑腹侧部粗提液对体外培养多巴胺能神经元表达数目、神经元胞体直径及神经突起长度的影响。实验证实,电针后大鼠中脑腹侧部粗提液能够促进多巴胺能神经元胞体的发育和突起的生长,但对多巴胺能神经元表达数目则无明显影响。 用于中医证候本质的研究 陈云波等[21]采用血瘀证兔模型血管内皮细胞直接培养以及血瘀证兔模型血清培养血管内皮细胞两种方法,建立血瘀证细胞损伤模型。原代培养的血管内皮细胞出现了病理性损伤及内分泌功能的改变。此外,模型组原代细胞培养液中一氧化氮的含量比对照组明显减少,而内皮素含量则有上升趋势。证明实验建立的细胞损伤模型从功能和结构上能反映血瘀证整体动物模型及部分临床病人的病理特征,可用于血瘀证实质和活血化瘀作用机制的研究。3 原代培养技术应用于中医药研究存在的问题及前景 加强相关的基础研究 原代培养经首次传代成功即成细胞系,通过选择法或克隆形成法从原代培养物或细胞系中获得的具有特殊性质或标志的培养物称为细胞株。各种已被命名和经过细胞生物学鉴定的细胞系或细胞株,都是一些形态比较均一、生长增殖比较稳定、生物性状较为明确的细胞群。细胞系分裂繁殖过程中形成单层有利于培养,细胞亦可冻存,以备以后的培养。一般来说,细胞系优于原代培养。细胞系在中医药研究中已被广泛应用,如各种肿瘤细胞、肝星状细胞系、巨嗜细胞系、经乙肝病毒基因转染的肝细胞等,主要用于中药的药效学研究。但毕竟还有许多细胞尚无法获得细胞系(株),尤其在现阶段的中国,稳定的细胞系、细胞株不易获得,原代培养细胞至少提供了体外细胞水平实验的工具。因此,须加强细胞培养的基础研究,将更多的细胞系(株)应用于中医药研究领域,使中医药研究在细胞水平上有所提高。 目前,国内外已有许多取材于人的细胞培养研究,其细胞多取材于器官捐献者。国内在此方面的研究工作开展较少,在中医药领域中的研究才刚刚开始。由于存在伦理学等方面因素的制约,其应用范围仍然较窄,目前主要用于一些比较容易获得的细胞,如子宫内膜细胞、人牙髓细胞、角质细胞(来源于手术切除的包皮)、血细胞及血管内皮细胞(来源于脐带)等,还有一些来源于手术切除的细胞,如肿瘤细胞及腹主动脉瘤血管平滑肌细胞等。 细胞培养技术研究中药时的一个关键技术是中药的给药方法,关于这方面的基础研究正日益受到重视。目前在中药药效学研究中主要存在两种给药方式:(1)直接添加法。将中药复方以水煎醇提等方法进行粗提,直接添加于培养体系,或将粗提物冷冻干燥,再用培养液稀释后添加于培养体系。该方法简便,但易受制剂的杂质、pH值、渗透压、电解质等因素影响。国内外相关研究中已有使用中药有效成分进行直接添加的实验报道。(2)间接添加法(血清药理学方法)。给予动物复方灌胃给药,收集服药后的动物血清,将含药血清添加于培养细胞。该法避免了体外用药的一些干扰因素,但起步较晚,尚有待进一步完善。 用于中医理论的研究 细胞培养技术在中医药研究中主要用于中药尤其是药效学的研究,并已取得不少成果。迄今为止,研究目的多限于验证临床有效复方或探索其可能的作用机制,但这显然是不够的。应充分发挥体外实验的优势,深入研究中药复方在组方、剂量、辨证论治上的奥妙,进而推陈出新,给临床以启示或指导[22],这对于开发中药、推进中医药走向世界有重要意义。 此外,运用细胞培养技术阐明中医理论的实质亦是值得探索的领域。如吴正正等[23]提出中医“证”(虚证和部分实证)的本质是细胞内基因诱生性表达的细胞因子。中医“证”发生的分子机制是由于细胞因子网络自稳态平衡破坏的结果。阴虚证的本质可能是由于白细胞介素1和肿瘤坏死因子基因表达增强、生物学活性相对升高,引起细胞因子网络自稳态平衡失调的结果。现已有一些研究证候实质的实验,如血瘀证血管内皮细胞病理模型的建立及其相关研究。郑爱华等[24]探讨了肝郁证、脾虚证模型动物干扰素γ及白细胞介素4 mRNA表达的变化。由于传统中医理论比较重视整体而忽视微观的原因,因而从细胞、分子水平来研究中医基础理论的工作目前还相对较少,利用细胞培养技术深入进行这方面的研究,可以促进中医基础理论研究的进一步发展。

我记得好像有这一方面的的论文,题目都一样的《大鼠原代肝细胞的分离与培养》是徐丽娜 鞠雷 顾宪锐 张恒 马玉忠 河北农业大学动物科技学院的你下载来看就行了(不过下载要钱)下面我给你,我做的一个过程(仅做参考)我做的就是大鼠原代肝细胞,养了一段时间了,下面是我的实验步骤,希望对你有所帮助。1)3-5天乳鼠,断头处死,75%酒精浸泡3-5分钟。2)移入超净台内,无菌取下肝脏,放入冷PBS内,撕下被膜等。3)移入25ml烧杯内,剪成1mm3左右大小,PBS清洗至上清无色。4)移入三角瓶内,加5倍量胰酶37度消化20分钟。5)终止消化,静置,弃上清。加胶原酶消化20分钟。6)100目过滤。离心,800,3分钟。7)计数,调整浓度,接种。24小时第一次换液,以后没两天换一次液,4、5天可以铺满。二、方法1.传统门静脉灌流消化法(传统门脉灌流法):参照邹氏等文献方法[3,4,5]。2.低浓度胶原酶原位循环灌流法:取Wistar大鼠,用2%戊巴比妥钠10mg/100g体重、肝素20 u/100g体重分别腹腔注射以麻醉和抗凝。 10-15分钟后固定大鼠,75%酒精消毒,紫外灯照射15-30分钟。腹部再次75%酒精消毒后正中切开打开腹腔并更换器械。显露肝门部门静脉并游离2-3cm;显露游离肝下下腔静脉2-3cm,各置一结扎线,暂不结扎。穿刺针插入门静脉后立即结扎固定,尽快接通硅胶管并启动蠕动泵(无泵时,输液器亦可),同时剪断肝下下腔静脉远端。用D-Hanks液20-30ml/min快速灌注清除肝内血液,1分钟内即可见肝脏颜色变浅,持续灌注10分钟至肝脏呈米黄色。同时切开胸腔结扎肝上下腔静脉。插另一硅胶管入肝下下腔静脉并结扎固定,换D-Hanks液为胶原酶消化液(370C预热)循环灌注消化,灌流速度为10-20ml/min,持续时间10-20分钟至肝质变软,压之凹陷不易恢复。停止灌注,小心剪取各肝叶置入消毒平皿内,加入适量肝细胞洗涤液(4oC预冷),撕碎肝脏并祛除纤维结缔组织,制成混合肝脏细胞悬液。 100目筛网过滤入50ml离心管,500rpm离心1-2分钟。去上清,沉淀加入RPMI 1640 (4oC预冷)20-30ml洗涤3次。肝细胞沉淀加入肝细胞培养液重悬为10ml,取适量计数并用台盼蓝染色判断存活率。后即可按实验设计接种培养我们目前正在做大鼠肝脏细胞的分离培养(原位循环灌注法),我把大体步骤和大家交流一下。1,动物称重,戊巴比妥麻醉。2,固定,消毒,腹部正中十字切口,或者“U”型切口进腹。3,分离门静脉和肝下下腔静脉,分别插管,从门静脉注入肝素,使大鼠全身肝素化。4,阻断肝上下腔静脉(位置较深,分离结扎有难度,可用哈巴狗血管夹夹住,亦可用消毒棉签压迫)5,从门静脉内注入D-HANKS,直至肝下下腔静脉插管内流出来的液体中不含或含少量红细胞,肝脏呈米黄色。6,此时接上自制的胶原酶循环灌注装置(循环通路:门--肝--肝下下腔--蠕动泵--门),灌注15分钟左右,到肝脏表面呈颗粒状为止。7,取下肝脏,剪碎,去结缔组织,放入含有胶原酶的三角瓶中继续水浴消化10分钟后加入HANKS 或者1640终止消化。8,将3角瓶带入超净台内,在超净台内完成以下步骤。9,50目筛网,200目筛网,1640两次吹打过滤。获得细胞悬液。10,1640洗涤离心3次,收集细胞,制成一定浓度的悬液。11,计数,调整浓度,培养。(大体步骤,太多细节不赘述,我们曾用此方法分离乳猪,大鼠的肝细胞,结果令人满意)注意点:1,腹部切口位置要合适,避免误入胸腔导致大鼠死亡。2,插管要固定,避免滑脱。3,阻断肝上下腔可以用小哈巴狗,但我们实际发现用下毒棉签压迫更为简单,效果也令人满意。4,所有灌流液均要预热。5,肝脏消化完毕后,立即拿到超净台内操作,注意无菌观念。6,消化时间8宜过长。7,组织块比较大,通过50目筛网有困难时,可用消毒注射器活塞轻轻挤压组织块,勿研磨!优点:1,消化充分,且节约胶原酶。胶原酶比较昂贵 :)2,在肝脏离体之前大鼠保持呼吸心跳,从而最大限度的保持了细胞的活力。缺点:需要一定的手术技巧,了解肝脏循环结构,且血管插管有一定难度。

干细胞技术的研究进展论文

你看看这是不是你需要的类型论文,不过我还是建议只是参考,自己写最好了。 干细胞作为一种既有自我更新能力、又有多分化潜能的细胞,具有非常重要的理论研究意义和临床应用价值。近几年来,干细胞的研究取得了重大突破, 1999和2000年,世界最权威的美国《Science》杂志连续2年将干细胞和人类基因组计划列为当年的10大科学突破之首。美国《时代》周刊认为干细胞和人类基因组计划将同时成为新世纪最具有发展和应用前景的领域。为抢占这一科技制高点,世界各国纷纷投入大量的人力、物力和财力加紧研究开发,并已取得应用性成果:2005年10月,美国食品和药物管理局(FDA)也已批准将神经干细胞移植入人体大脑;2005年11月,美国心脏协会报道了干细胞治疗心肌梗塞的204例临床病例的研究报告,其结论是干细胞对心脏功能的改善效果,是没有任何现有临床药物能达到的;日本在2000年启动的“千年世纪工程”中,将干细胞工程作为四大重点之一,于第一年度就投入了108亿日元的巨额资金;瑞典、巴西也于2005年通过立法继续支持干细胞研究,并于2005年进行一项多中心1200病例的用干细胞治疗心脏病的临床应用研究。干细胞技术作为生物技术领域最具有发展前景和后劲的前沿技术,将可能导致一场医学和生物学革命,给无数疑难病症治疗带来了新的希望。 按照科学家描绘的美妙蓝图,通过干细胞技术的有效应用,今后更换人体器官就像给汽车换零件一样简单,血细胞、脑细胞、骨骼和内脏都将可以更换,即使患上绝症也能绝处逢生。其实,干细胞技术不仅在疾病治疗方面有着极其诱人的前景,而且其对动物克隆、植物转基因生产、发育生物学、新药物的开发与药效、毒性评估等领域也将产生极其重要的影响。干细胞技术是世纪之交最为引人注目的科技成果,被认为是人类生命科学研究的重要里程碑,预示着生命科学研究将进入快速发展时期。 参考资料:

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Ghrelin以非经典受体依赖性方式促进人胚胎干细胞定向分化为心肌细胞. 中国糖尿病杂志. 已接收.[12] 刘国强, 魏蕊, 洪天配 (通讯作者). 干细胞移植治疗糖尿病的研究进展. 中国医学前沿杂志. 2014, 6(1): 9-13.[13] 高洪伟, 洪天配 (通讯作者). 基于胰高血糖素样肽 -1 药物在 2 型糖尿病治疗中的地位. 临床药物治疗杂志. 2014, 12(1): 4-17.[14] 马世凤, 洪天配 (通讯作者), 魏蕊, 刘烨, 杨进, 张琳, 王广. 艾塞那肽对同型半胱氨酸诱导的人脐静脉内皮细胞氧化损伤的保护作用及其潜在机制. 中国糖尿病杂志 2013, 21(4):137-141.[15] 安慧杰, 洪天配 (通讯作者), 王广, 魏蕊, 刘烨, 杨进, 张琳. 二甲双胍对波动性高糖诱导的内皮细胞功能障碍的逆转作用及其机制. 中华糖尿病杂志 2013, 5(4):231-234.[16] 魏蕊, 洪天配 (通讯作者). 血管内皮细胞对胰岛发育和功能的影响. 世界华人消化杂志2013, 21(25): 2493-2499.[17] 洪天配, 魏蕊. 关注肥胖与糖尿病相关性及其潜在机制的研究进展.中华医学杂志 2013, 93(36):2849-2850.[18] 安慧杰, 魏蕊, 洪天配 (通讯作者). 二甲双胍对2型糖尿病患者的心血管保护作用:证据及其潜在机制.中华内分泌代谢杂志 2013, 29(9):[19] 刘慧琳, 田勍, 洪天配 (通讯作者), 刘桂花, 潘欢, 王海宁, 高洪伟. 脓毒症患者中血清程序化细胞死亡因子5水平的変化. 北京大学学报(医学版)2013,45(2): 238-241.[20] 侯文芳, 田勍, 肖文华, 洪天配 (通讯作者). 表现为中枢性尿崩症和颈椎病变的朗格汉斯细胞组织细胞增生症的临诊应对.中华内分泌代谢杂志2013, 29(6): 531-533[21] 侯文芳, 肖文华, 洪天配 (通讯作者). 噻唑烷二酮类药物对2型糖尿病患者骨代谢的影响及其机制. 中国糖尿病杂志 2013, 22(7):666-668.[22] 刘烨, 方纬, 洪天配, 朱朝晖, 王海宁. 核素分子影像技术在胰岛β细胞显像中的研究进展. 中华核医学与分子影像杂志 2013, 33(1):74-78.[23] 刘烨, 洪天配 (通讯作者). 二肽基肽酶-4抑制剂与二甲双胍联合治疗的有效性与安全性. 中华糖尿病杂志 2013, 5(7):437-440[24] 洪天配. DPP-4抑制剂治疗2型糖尿病患者所具有的综合益处. 药品评价 2013, 10(11):40-43[25] 田勍, 洪天配 (通讯作者). 胰岛素分泌功能缺陷的病理生理学与治疗对策. 中国糖尿病杂志 2012, 20(11):872-874.[26] 田勍, 洪天配 (通讯作者). 基础胰岛素与胰高血糖素样肽-1受体激动剂联合治疗糖尿病的合理性. 中华糖尿病杂志 2012, 4(8):500-502.[27] 田勍, 高洪伟, 洪天配. 从临床视角谈糖化血红蛋白检测的重要性及其结果判读. 中华检验医学杂志 2012, 35(6):505-508.[28] 马世凤, 王琛, 洪天配 (通讯作者). 胰高血糖素样肽-1及其类似物对血管内皮功能的有益效应. 中华糖尿病杂志 2012, 4(9):564-568.[29] 刘烨, 洪天配 (通讯作者). DPP-4抑制剂与二甲双胍联合治疗的合理性及其研究证据. 中华内分泌代谢杂志 2012, 28(12):1033-1035.[30] 侯文芳, 王海宁, 洪天配(通讯作者). 白介素18与胰岛素抵抗. 中国糖尿病杂志 2012, 20(2):158-160.[31] 洪天配. 内分泌代谢病的转化医学研究. 中华内分泌代谢杂志 2012, 28(3):171-174.[32] 洪天配. 新型口服降糖药DPP-4抑制剂: 从胰岛α细胞看2型糖尿病治疗的新进展. 中国糖尿病杂志 2012, 20(7):558-560.[33] 赵荷珺, 魏蕊, 洪天配 (通讯作者). microRNA与胰腺发育以及干细胞分化的研究进展. 世界华人消化杂志 2012. 20(21): 1913-1918.[34] 王亮, 赵荷琚, 魏蕊, 洪天配 (通讯作者). 中华医学会首届内分泌代谢转化医学论坛纪要. 中华内分泌代谢杂志 2012. 28(3):252-254.[35] 魏蕊, 洪天配 (通讯作者). 干细胞技术治疗糖尿病的研究进展与应用前景. 世界华人消化杂志. 2011. 19(5): 441-450[36] 王晓霞, 马征, 洪天配, 徐援, 王琛, 孙小萌, 高洪伟, 王海宁. 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1995年以来我国造血干细胞工程与相关的生物学领域的研究发展迅速。有关造血干/祖细胞基因表达的研究,上海国家人类基因组研究中心陈竺、陈赛娟等为正常和急性白血病人骨髓造血干祖细胞cDNA文库的基因表达建立了一套先进的工作体系。他们在许多白血病细胞系的干/祖细胞中发现了300个新的相关基因。中山大学医学院李树浓、黄绍良等从人的桑葚期胚胎干细胞成功地诱导出造血细胞等。北京输血研究所裴雪涛等从成人和胎儿的骨髓分离出成年源干细胞,又进一步诱导分化为骨、软骨、脂肪和神经原细胞等。他们成功地构建了胎儿和成人间充质干细胞cDNA扣除文库,获得了胎儿和成人间充质干细胞的差异表达基因及在胎儿特异表达基因。中国医学科学院天津血液学研究所、国家血液学重点实验室赵春华等证实从胚胎胰腺、骨髓和肝脏中都可以分离出人间充质干细胞,又证明G-CSF可以使输注的间充质干细胞在体内促造血重建。北京基础医学研究所毛宁等的实验不支持间充质干细胞可以“横向分化“。最近他们发现小鼠胚胎干细胞的体外分化重现了胚胎早期造血发生的生物学程序以及Smad5基因调控在胚胎造血发生中的必要性和多样性,又表明其上游配体TGF-beta家族分子在胚胎发生中的作用和特点。本文针对干细胞可塑性研究作了评论。国际上曾风靡一时的“横向分化“有关的实验都没有用完全纯化的胚层干细胞或组织干细胞来证实。然而,完全纯的胚层或组织定向的干细胞克隆是无法制备的。成年或胎儿全身各类组织中混有一些定向某胚层的或某组织的干细胞,甚至还混有桑葚胚干细胞。它们是胚胎发育过程的每个阶段中停止参与胚胎发育而残留下来的。它们在体内处于静止期,寿命长,长期存留在成人的各种组织中。各胚层和组织干细胞混杂在一起,它们都没有特异的形态、表型和功能,无法分离纯化,甚至和成人组织细胞也很难分开。它们在体外实验适当的条件诱导下可分化为各种组织细胞。在那些想证明组织干细胞“横向分化“的实验中,都无法排除上述可能。本专论指出,只有桑葚胚干细胞是全能的胚胎干细胞,具有向各个胚层分化的潜能,即具有全能分化的可塑 性。当它发育成为各个胚层的或各种组织的干细胞时,它的分化潜能只限于本胚层或本组织,不能向其它胚层其它组织分化。本专论又指出间充质干细胞的制备过程很长,经过许多次的换代。等到出现许多分化抗原标志时,已经是后代的各种不同的成熟间充质细胞了。当然,它们的存在可证实最初培养的是间充质干细胞。大量扩增后所获得的集落主要是各种成熟的间充质细胞,其中也包含一些未来参与分化的间充质干细胞和中胚层干细胞。间充质干细胞和造血干细胞都是来自中胚层。然而它们都是培养中的贴壁幼儿,无法区分也无法分离它们。因此在实验中无法排除所制备的间充质干细胞样品中,绝对没有中胚层或其它胚层干细胞的存在。至今,完全纯化的间充质干细胞是不可能制备的。所以,很可能从间充质干细胞体外诱导出各类不同的,甚至内、外胚层的组织细胞,切不可轻率地推率为“横向分化“。临床支持造血干/祖细胞移植的,主要是成熟而有调控功能的各种间充质细胞。总之,“横向分化“等的推论缺乏实验证据,在生物自然界和人类疾病史中都找不到佐证。想要推翻经无数科学家实践充分证明了的细胞遗传学的最基本原理,必须在生物自然界找到非常充足的科学证据唐佩弦 军事医学科学院基础医学研究所 我国造血干细胞基础研究的新进展兼论干细胞可塑性

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