培養基的歷史

日期：2010-07-30 15:32:14

體外培養（in vitro culture）包括：組織培養（tissue culture）、細胞培養（cell culture）、器官培養（organ culture）。顧名思義，就是將活體結構成分（如活體組織、活體細胞或者活體器官等）從體內或其寄生體內取出，放在類似于體內生存環境的體外環境中，讓其生長發育的方法。廣義組織培養與體外培養同義。

體外培養已經歷了約一百年的發展歷史，但發展初期進程比較緩慢，沒有引起很多學者的重視。直到上世紀50年代后期，體外培養技術才廣泛應用于生物學研究的各個領域，使這項技術得到飛速發展。現在體外培養已成為細胞工程、基因工程、抗體工程的重要組成部分。

細胞培養指從生物機體取出部分組織分散成單個細胞或直接從機體取出單個細胞，也可把體外培養細胞分散成單個細胞在體外條件下培養，細胞能繼續存活與增殖。培養過程中細胞不再形成組織。

發展與完善細胞培養技術圍繞防止污染、改進培養方法、設計新型培養容器、設計不同的培養液等幾個方面進行。

1885年Roux溫生理鹽水培育雞胚組織；

1903年Jolly，1906年Beebe等發明了蓋片懸滴培養；

1907年Harrison培養蛙胚神經成功，開始創建蓋片凹玻璃懸滴培養法；

1910、1912年Carrel采用無菌操作、更新培養基、傳代，完善了懸滴培養法；

1924年Maximow采用雙蓋片懸滴培養法；

1923年Carral設計創立了卡氏瓶培養法，用此法可根據需要隨時更換培養液，既有利于組織不斷生長，又可以運用不同種類的營養液培養不同的細胞，極大地推動了當時組織培養研究。

Earle等加以改進，使大量細胞能直接生長于玻璃瓶壁上，培養了正常細胞與腫瘤細胞的細胞株。至此大多數研究人員都采用培養瓶培養細胞。

組織培養從二十世紀40年代起迅速發展,在培養容器、培養基和培養技術等方面出現了很多革新。

在培養容器方面, 由簡單的用試管、旋轉管培養，發展到多種培養瓶培養，近年來，塑料瓶、皿、多孔培養板的使用已日趨普遍。

在培養基方面，從50年代初，Parke、Eagle等設計出合成培養基后，從純天然培養基到合成培養基、從雞胚浸出液發展到動物血清（促細胞生長物），直至60年代設計出無血清培養基。

首先反映在設計不同種類的緩沖鹽溶液，以用來培養不同的細胞和洗滌細胞。Earle在1948年設計了含有碳酸氫鈉等鹽類的Earle氏鹽溶液，Hank’s在1949年設計了Hank’s氏鹽溶液。

在培養技術方法方面，革新進展更為迅猛，Earle、Dulbecco等于1943年創建單層細胞培養法，首建長期傳代的L-細胞系。

1948年Sanford創建單細胞分離培養法，獲L-細胞純系。

1951年Gey首建人腫瘤細胞——Hela細胞系。

1961年Hayflick首建人二倍體細胞系25種，開辟了應用新方向。

從50年代末開始，組織培養技術應用進入了一個繁盛的階段，廣泛應用于生物學和醫學研究各個領域。

誘變建立遺傳缺陷細胞株、雜交瘤技術制備單抗、發展細胞大量培養技術、利用重組技術構建工程細胞株，已成為生物工程的重要生產手段。

在連續灌注培養工藝方面，美國Ohashi,Ryo等人2001年報道采用2L一次性生物反應器灌注培養雜交瘤細胞生產單克隆抗體，以Becton Dickenson Cell Mab+10%胎牛血清+1％聚醚F-68為培養基，最高活細胞密度超過1×107cells/ml；2001年瑞士Heine, Holger等人用帶超聲細胞分離器(UCS)的連續灌注攪拌罐生物反應器培養鼠雜交瘤細胞生產單克隆抗體，穩態培養時活細胞密度超過2×107cells/ml；2004年德國Thomas等人在1L攪拌罐生物反應器中培養rCHO細胞生產人MUC-1糖蛋白，采取葡萄糖濃度限制的高產率灌注工藝減少有害代謝物，代謝轉向TCA循環增加，活細胞密度保持在(1～2)×107cells/ml。