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细胞工程—干细胞.doc


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文档列表 文档介绍
细胞工程
细胞工程的定义
细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法,通过某种工程学手段,在细胞整体水平或细胞器水平上,按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。
分类
A、根据研究生物类型不同,细胞工程可分为动物细胞工程、植物细胞工程、微生物细胞工程。
动物细胞工程包括:细胞培养技术(包括组织培养、器官培养);细胞融合技术;胚胎工程技术(核移植、胚胎分割等);克隆技术(单细胞系克隆、器官克隆、个体克隆)。
植物细胞工程包括:植物组织、器官培养技术;细胞培养技术;原生质体融合与培养技术;亚细胞水平的操作技术等。
B、根据实验操作对象可分为:细胞与组织培养、细胞融合、细胞核移植、染色体操作、转基因生物等。
细胞工程的基本操作
(1)无菌操作技术,细胞工程的所有实验都要求在无菌条件下进行,所以实验者必须十分认真细心地把好无菌操作这道关。
(2)细胞培养技术,细胞培养是指动物、植物和微生物细胞在体外无菌条件下的保存和生长。细胞培养技术包括取材除菌;配制培养基;对培养基除菌或灭菌;采用无菌操作进行接种;在培养室培养,并控制种类细胞生长所需的最佳培养条件,如温度、湿度、光照、氧气、二氧化碳等;当细胞达到一定生物量时应及时收获或传代;
(3)细胞融合技术,采取一定的措施诱导细胞同步化生长,对于成功地进行细胞融合及代谢物的生产具有十分重要的作用。
细胞工程在医学领域的应用
干细胞的发现
早在19世纪,发育生物学家就知道,卵细胞受精后很快就开始分裂,先是1个受精卵分裂成2个细胞,然后继续分裂,直至分裂成有16至32个细胞的细胞团,叫做桑椹胚。这时如果将组成桑椹胚的细胞一一分开,并分别植入到母体的子宫内,则每个细胞都可以发育成一个完整的胚胎。这种细胞就是胚胎干细胞,属于全能干细胞。骨髓、脐带、胎盘和脂肪中则可以获取组织干细胞。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。
干细胞的特征
具有高度自我更新能力和多向分化的潜能。所谓自我更新是指细胞在增殖分裂为子细胞时,其子细胞的表现型与基因型与亲代细胞完全一致,因此具有极强的生命力。所谓多向分化潜能,可以分化***体内部各种各样器官和组织细胞。干细胞可进行多次的、连续的、自我更新式的细胞分裂,这是维持群体稳定的首要条件,起源于单一干细胞的子细胞可分化出超过1种以上的细胞类型,不易确定的标准:即使无组织损伤,干细胞也能在体内分化扩增。

干细胞可分为两大类:胚胎干细胞(ESC)和成体干细胞(ASC)。从干细胞到成熟细胞有许多分化阶段。ESC和ASC实质上是发育的不同阶段。造血干细胞(HSC)是人们认识最深入的干细胞。HSC移植用于临床已有多年。在治疗恶性血液病、实体瘤以及遗传性免疫缺陷病方面已取得了举世公认的成就,挽救了很多病人的生命。近年又扩展到治疗一些自身免疫性疾病。ASC的一个重大发现是具有“横向分化”功能,也有人称之为脱分化或重新程序化功能,即ASC不但能分化为特定的组织细胞,而且可以分化成其他类型组织或器官的各种细胞。例如HCS可向骨、软骨、神经胶质细胞、心肌、骨骼肌、肝细胞、血管内皮细胞和肺基质细胞转化。而神经干细胞也可转化成肝细胞、血细胞等。

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