О. В. Блажевич

КУЛЬТИВИРОВАНИЕ КЛЕТОК

Курс лекций

Для студентов специальности G 31 01 01 «БИОЛОГИЯ» (направление «БИОТЕХНОЛОГИЯ» G 31 01 01-03)

МИНСК

БГУ

200

4УДК 57.085(042) ББК 28.03с.я.73 Б68

Р е ц е н з е н т ы: член-кореспондент НАН Беларуси, доктор биологических наук, профессор Н. И. Астапович; кандидат биологических наук, доцент М. А. Титок

Печатается по решению Редакционно-издательского совета Белорусского государственного университета

Блажевич О. В.

Б68 Культивирование клеток: Курс лекций / О. В. Блажевич - Мн.: БГУ, 2004. - 78 с.

ISBN 985-485-293-8.

В курсе лекций приведены основные методы культивирования клеток микроорганизмов, растений и животных, способы подготовки к эксперимен­ту, принципы составления и основные типы питательных сред, типовые при­боры, используемые при культивировании клеток.

Предназначен для студентов биологического факультета специализации 1-31 01 01-03 «Биология (биотехнология)».

УДК 57.085(042) ББК 28.03с.я.73

©

ISBN 985-485-293-8

Блажевич О. В., 2004 © БГУ, 200

4

Содержание

КУЛЬТИВИРОВАНИЕ КЛЕТОК 1

Курс лекций 1

СОДЕРЖАНИЕ 4

1.1. КУЛЬТИВИРОВАНИЕ КЛЕТОК МИКРООРГАНИЗМОВ 13

Классификация процессов культивирования 18

Получение накопительных и чистых культур 20

Методы культивирования на твердых средах 29

Процессы суспензионного или глубинного культивирования 36

Периодическое культивирование 37

Глубинное периодическое культивирование 54

Продленное периодическое культивирование 58

Многоциклическое культивирование 63

Полунепрерывное культивирование 66

Непрерывное культивирование 68

Синхронно делящиеся культуры микроорганизмов 80

Методы получения протопластов микроорганизмов 83

Регенерация клеточной стенки и реверсия к клеточным формам 88

Методы создания клеточных культур растений 91

Методы выращивания культуры каллусных тканей 93

Протопласты растительных клеток 100

Iр: 4 103

1.3. КУЛЬТИВИРОВАНИЕ ЖИВОТНЫХ КЛЕТОК 107

Культуральные системы животных клеток 108

Типы культуральных систем 111

Монослойные культуры 111

Суспензионные культуры 114

Монослойное культивирование на микроносителях 115

Культивирование клеток и тканей беспозвоночных 121

2. СУБСТРАТЫ ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ БИООБЪЕКТОВ 121

Принципы составления питательных сред 121

3. Определенные типы и состав питательных сред для культивирова­ния различных видов клеток рассмотрены в главе 1 «Культивирование клеток».ОБОРУДОВАНИЕ, ИСПОЛЬЗУЕМОЕ ПРИ РАБОТЕ С КЛЕТОЧНЫМИ КУЛЬТУРАМИ 123

Оборудование для очистки воды 123

Приборы и аппараты для мытья и стерилизации посуды 124

Приборы для дозирования, разведения и пробоотбора 124

Устройства для приготовления питательных сред 126

Помещения для работы с культурами клеток 127

Оборудование культуральных лабораторий Лабораторные термостаты 128

4. КУЛЬТУРАЛЬНАЯ ПОСУДА 132

Таким образом, одним из первых условий успешного культивирова­ния клеток является хороший субстрат, т. е. посуда, обеспечивающая максимальную адгезию, распластывание и, следовательно, рост.ЛИТЕРАТУРА 134

Клеточные культуры с каждым годом находят все большее примене­ние в самых разнообразных областях биологии, медицины и сельского хозяйства. Их используют при решении таких общебиологических про­блем, как выяснение механизмов дифференцировки и пролиферации, взаимодействия клеток со средой, адаптации, старения, биологической подвижности, злокачественной трансформации и многих других.

Важная роль отводится клеточным культурам в биотехнологии при производстве вакцин и биологически активных веществ. Они являются исходным материалом для создания клеток-продуцентов, используются в целях повышения продуктивности сельскохозяйственных животных и для выведения новых сортов растений. Культуры клеток применяются для диагностики и лечения наследственных заболеваний, в качестве тест- объектов при испытании новых фармакологических веществ, а также для сохранения генофонда исчезающих видов животных и растений.

Задачей данного лекционного курса являлось формирование у сту- дентов-биотехнологов понятия культивирования клеток как сложного и многопланового технологического процесса, состоящего из ряда после­довательных этапов. Это особенно важно, поскольку в основе любого биотехнологического производства лежит та или иная клеточная культу­ра. Студенты-биотехнологи должны представлять весь процесс выращи­вания клеток - с момента инокуляции ими среды культивирования до отбора клеток по достижении ими заданной стадии роста или для отбора целевого продукта. Помимо этого они должны знать, как правильно ор­ганизовать работу в культуральной лаборатории, какое оборудование существует для достижения этих целей и как его правильно применять, чем руководствоваться при выборе клеточных линий и питательных сред, как бороться с клеточными контаминациями, какие этапы работы предшествуют собственно процессу культивирования. Только в этом случае можно рассчитывать на эффективное применение полученных знаний.

Надеемся, что представленный материал окажется полезным для сту­дентов и будет способствовать успешному решению поставленных перед ними биотехнологических задач.