细胞工程实验室配置及基本技术

第三章细胞工程实验室配置及基本技术,1实验设置2基本技术要求无菌环境与无菌操作3培养条件4离体培养的营养需求,1实验室设置,细胞工程实验室必须满足三个基本的需要：实验准备，包括培养基配制，洗涤与灭菌等；无菌操作；控制培养。,1.实验室设置一.实验室组成,1基本实验室准备室准备室的功能就是进行一切与实验有关的准备工作。要求宽敞明亮，通风条件好。接种室接种室的功能是进行无菌操作。要求封闭性好，干燥清洁，能较长时间保持无菌。为了保持清洁，接种室应防止空气对流。培养室培养室的功能是对离体材料进行控制培养。其首要要求是要能控制光照和温度，其次为防止微生物感染，培养室应保持干燥和清洁。,1.实验室设置一.实验室组成,2辅助实验室细胞学实验室其功能是对培养材料进行细胞学鉴定和研究。要求清洁、明亮、干燥，使各种光学仪器不受潮湿和灰尘污染。摄影室及暗室其功能是进行培养材料的摄影记录和胶片冲印。在有条件的情况下可建立此实验室。生化分析室在以培养细胞产物为主要目的的实验室中，应建立相应的分析化验实验室，以便于对培养物的有效成分随时进行取样检查。,1.实验室设置一.实验室组成,Cultureroom,Preparationroom,sterilizing,Sterileoperation,Cytologyroom,Transitionarea,实验室布局示意图,2.实验室设置二.基本设备配置,基本设备冰箱、天平、酸度计、纯水器、电炉、培养基分装器、搅拌器。灭菌设备蒸汽压力灭菌锅、干热消毒柜、过滤灭菌装置、喷雾消毒器、紫外灯。无菌操作设备净化工作台、接种箱。光温控制设备时间程序控制器、空调及温度感应器。细胞培养设备培养设备根据需要而定，包括培养架、培养箱、摇床、生物反应器等。细胞学鉴定设备光学研究显微镜、实体显微镜、倒置显微镜。,2.实验室设置二.基本设备配置,灭菌设备,2.实验室设置二.基本设备配置,无菌操作设备,2.实验室设置二.基本设备配置,光照培养及控制设备,2.实验室设置二.基本设备配置,2.实验室设置二.基本设备配置,2.基本技术一.洗涤技术,洗涤液：弱用重铬酸钾50g加入蒸馏水1L，加热溶化，冷却后再缓慢加入浓硫酸90ml。中用重铬酸钾50g加入蒸馏水100ml，加热溶化，冷却后再缓慢加入浓硫酸875ml。强与浓硫酸加热的同时缓慢加入磨碎的重铬酸钾，直到重铬酸钾达到饱和为止。一般浓硫酸1L加入重铬酸钾50g。,2.基本技术一.洗涤技术,洗涤方法玻璃器皿洗涤新的玻璃器皿已使用过的试管、烧杯、三角瓶吸管、滴管等内径狭小的玻璃制品塑料用品洗涤一般用合成洗涤剂洗涤，因其附着力较强，因此冲洗时必须反复多次，最后用蒸馏水冲洗。金属用品洗涤金属用品一般不宜用各种洗涤液洗涤，需要清洗时，一般用酒精擦洗，然后火焰干燥。,2.基本技术二.灭菌、消毒,物理方法：物理灭菌干热、湿热、射线处理、过滤、离心沉淀等化学方法：消毒剂、抗菌素灭菌外植体灭菌技术：对外植体伤害小，灭菌效果好,2.基本技术二.灭菌、消毒,培养基：湿热灭菌，即高压高温蒸汽灭菌.玻璃器皿：湿热灭菌或干热灭菌，即在烘箱中加热至15040分钟，或1202小时.金属器皿：干热灭菌.接种室：接种室常采用定期熏蒸，熏蒸剂常用甲醛加高锰酸钾，一般每100ml甲醛加5g高锰酸钾.外植体：一般使用化学灭菌剂灭菌.,几种常用消毒剂的效果比较,3.培养条件一.光照的影响,光照时间光照强度光质,3.培养条件二.温度的影响,在大多数情况下，适温有利于细胞分裂，即可以提高细胞分裂速率，而适当提高温度则有利于细胞伸长，在一定范围内降低培养温度则使细胞分裂和生长速度均减缓，而且使细胞的质量增加。,温度对菊芋愈伤组织细胞生长的影响,3.培养条件二.温度的影响,3.培养条件三.湿度的影响,组织培养中湿度的影响有两个方面：一是培养容器内的湿度条件，一是环境的湿度条件。容器内的相对湿度几乎是100%；二是环境的相对湿度一般要求7080%。,3.培养条件四.pH值,通常使用的pH值范围是5.06.5。pH在4.0以下或7.0以上培养物就不能正常生长。,3.培养条件五.渗透压,事实上为了某些培养需要，在设计培养基时就应该考虑渗透压的问题，如White培养基的渗透压为0.15个大气压，MS培养基为1.9个大气压。此外，培养基的渗透压除用蔗糖调节外，常用的还有甘露醇，山梨醇等。,3.培养条件六.气体影响,CO2、O2,3.培养条件六.气体影响,4.离体培养的营养需求,一.无机盐类二.有机化合物三.植物激素四.其它附加成分,4.离体培养的营养需求一.无机盐类,植物生长发育的基本元素:N,P,K,Ca,Mg,S,Fe,Mn,B,Cu,Zn,Mo,Cl,C,H,O。必需元素在体内的生理作用主要包括四个方面：一是组成各种化合物，参与机体的建造，成为结构物质；二是构成一些特殊的生理活性物质，如植物激素、酶以及酶的活化剂，参与植物的代谢活动；三是这些元素之间相互协调，以维持离子浓度平衡、胶体稳定、电荷平衡等生物电化学方面的作用；四是在发育过程中，影响组织器官的建成。,4.离体培养的营养需求一.无机盐类,大量元素培养基的大量元素使用量一般在每升几十至几千毫克。大量元素包括C,H,O,N,P,K,Ca,Mg,S微量元素微量元素的用量一般低于10-510-7克分子浓度。植物所需的微量元素有Fe、Cu、Zn、B、Mo、Mn、Co,4.离体培养的营养需求二.有机化合物,有机化合物糖；维生素；肌醇；氨基酸及其它如水解酪蛋白、水解乳蛋白等,4.离体培养的营养需求三.植物激素,生长素：IAA、NAA、2,4-D、IBA等。细胞分裂素：KT、BA、玉米素等。其它：GA3、ABA、B9等。,4.离体培养的营养需求四.其它附加成分,琼脂活性炭等,4.离体培养的营养需求MS培养基配方（mgl-1),KNO31900ZnSO47H2O8.6NH4NO31650NaMoO42H2O0.25MgSO47H2O370CuSO45H2O0.025CaCl22H2O440KI0.