《课件动物细胞工程》课件

动物细胞工程课件欢迎来到动物细胞工程课程。本课程将深入探讨动物细胞的特性、培养技术和应用前景。我们将从基础知识开始，逐步深入到前沿研究领域。课程导言课程目标掌握动物细胞工程的基本概念和技术学习内容涵盖细胞培养、基因工程、组织工程等领域实践应用了解动物细胞在医学、制药等领域的应用动物细胞的基本特征细胞核遗传物质的中心，控制细胞活动线粒体能量产生中心，进行细胞呼吸内质网蛋白质合成和运输的场所常见的动物细胞类型上皮细胞形成组织表面和腺体神经细胞传导神经信号肌肉细胞负责肌肉收缩免疫细胞参与机体防御动物细胞的生命周期1G1期细胞生长和准备DNA合成2S期DNA复制3G2期细胞继续生长并准备分裂4M期细胞分裂细胞培养基的配制基础成分氨基酸、维生素、无机盐血清添加提供生长因子和激素pH调节通常维持在7.2-7.4灭菌处理确保培养环境无菌细胞培养基的种类基础培养基MEM、DMEM等无血清培养基减少外源性蛋白质干扰化学定义培养基完全已知成分，适用于特定细胞条件培养基含有特定细胞分泌的因子动物细胞的培养方法1单层培养细胞贴壁生长2悬浮培养细胞在液体中浮游3微载体培养细胞附着在微小颗粒上43D培养模拟体内三维环境动物细胞的分离和纯化1机械分散物理方法分离组织细胞2酶消化使用胶原酶等分解细胞间连接3密度梯度离心根据细胞密度分离4流式细胞分选基于细胞表面标记分选细胞培养技术的应用领域医学研究疾病机制研究和药物筛选疫苗生产病毒培养和疫苗开发基因治疗基因修饰和细胞治疗组织工程人工器官和组织构建细胞株的建立1原代培养从组织直接分离细胞2传代培养定期分割和扩增细胞3克隆化从单个细胞培养纯系4不死化使细胞获得无限增殖能力细胞株的鉴定与保存形态学鉴定观察细胞形态特征免疫学鉴定检测特异性蛋白标志物基因型鉴定分析DNA或RNA特征低温保存液氮中长期储存细胞动物细胞的转基因技术质粒转染利用脂质体或电穿孔导入DNA病毒感染使用改造的病毒载体基因编辑CRISPR-Cas9等精准编辑技术重组蛋白在动物细胞中的表达表达系统选择CHO、HEK293等常用细胞系载体构建设计包含目的基因的表达载体转染和筛选导入基因并筛选高表达克隆蛋白纯化分离和纯化目标蛋白细胞系统的发展历程11907年首次体外培养脊椎动物细胞21951年HeLa细胞系建立31960年代细胞融合技术发展41980年代单克隆抗体技术兴起52000年代干细胞培养技术突破器官培养技术1组织切片培养保持组织结构完整2器官原基培养模拟器官发育过程3类器官培养三维微型器官模型4器官芯片微流控技术模拟器官功能组织工程学的应用皮肤再生治疗烧伤和皮肤缺损骨骼修复修复骨折和骨缺损心肌再生治疗心肌梗死后的组织损伤软骨修复治疗关节软骨损伤动物细胞功能代谢研究糖代谢研究细胞能量来源和利用脂质代谢分析细胞膜成分和信号分子蛋白质代谢探讨蛋白质合成和降解核酸代谢研究基因表达和调控动物细胞基因组研究基因组测序解析细胞全基因组序列表观遗传学研究DNA甲基化和组蛋白修饰单细胞测序分析单个细胞的基因表达谱功能基因组学研究基因功能和调控网络动物细胞调亡机制1内源性途径线粒体介导的细胞凋亡2外源性途径死亡受体介导的凋亡3caspase级联蛋白水解酶激活4细胞形态变化染色质凝集和细胞皱缩细胞信号传导通路受体激活信号分子与膜受体结合第二信使如cAMP、钙离子等蛋白激酶磷酸化级联反应转录因子调控基因表达干细胞的性质与培养自我更新保持未分化状态的能力多能性分化为多种细胞类型的潜能特殊培养条件需要特定生长因子和培养基表面标记特异性表面抗原用于鉴定干细胞在再生医学中的应用神经系统修复治疗脊髓损伤和神经退行性疾病心血管疾病修复心肌和血管功能糖尿病治疗再生胰岛β细胞肝脏再生治疗肝硬化和肝功能衰竭免疫细胞的培养及应用T细胞培养用于CAR-T细胞疗法树突状细胞开发癌症疫苗NK细胞增强抗肿瘤免疫反应巨噬细胞研究炎症和免疫反应犯罪鉴定中的细胞技术DNA提取从微量样本中获取DNAPCR扩增放大特定DNA片段STR分析短串联重复序列分型数据库比对与已知样本进行匹配动物细胞在生物制药中的作用单克隆抗体用于癌症和自身免疫疾病治疗重组激素如胰岛素、生长激素治疗性酶用于代谢性疾病治疗重组疫苗如HPV疫苗动物细胞遗传工程研究进展1基因敲除研究基因功能2基因敲入引入外源基因3条件性基因表达时空特异性调控基因4基因编辑CRISPR技术精准修改基因动物细胞生物反应器的设计1搅拌式反应器适用于悬浮细胞2固定床反应器适合贴壁细胞3中空纤维反应器高密度细胞培养4气升式反应器温和搅拌，适合敏感细胞动物细胞工程发展前景个性化医疗基于患者细胞的定制治疗器官芯片微型化人体器官模型基因治疗修复遗传缺陷人工器官3D打印技术构建功能性器官总结与展望基础研究深化对细胞生物学的理解技术创新开发新型细胞工程工具临床应用推进细胞治疗和再生医学伦理考量平衡科技进步与伦理规范课程资源及参