Клеточная биотехнология, практическая работа 2 и 3

Практическая работа №2

1. Краткая характеристика основных методов культивирования изолированных тканей и клеток растений:
Твердофазный способ
Этот метод культивирования заключается в использовании твердых питательных сред, таких как агар, для выращивания клеток или тканей растений. Клетки или фрагменты ткани помещаются на поверхность этих твердых сред, где они начинают активно делиться и образовывать каллус. Этот метод подходит для создания клеточных культур, в том числе для исследования физиологии и биохимии клеток, а также для создания новых клеточных линий или культур. Преимущества твердофазного способа включают возможность точного контроля над условиями среды и легкость в наблюдении за ростом и развитием клеток. Однако, ограничение пространства для роста и отсутствие равномерного распределения питательных веществ могут быть его недостатками.
Глубинное суспензионное культивирование
Метод суспензионного культивирования предполагает выращивание клеток или тканей в жидкой питательной среде, где клетки находятся в подвешенном состоянии, что способствует их активному делению. Этот метод особенно эффективен для массового получения клеток и вторичных метаболитов, таких как алкалоиды, эфирные масла и другие биологически активные вещества. Глубинное суспензионное культивирование позволяет обеспечить клетки необходимыми питательными веществами и кислородом в равномерном объеме, что способствует более быстрому росту и развитию клеток. Этот метод имеет свои сложности, такие как потребность в постоянном перемешивании и строгом контроле за составом среды.


Практическая работа № 3
Культивирование животных клеток


1. Что представляют собой культуры клеток?
Культуры клеток — это искусственно созданные среды, в которых отдельные клетки или их группы (исходно изолированные из тканей или органов) растут, размножаются и функционируют вне организма, в контролируемых условиях. Они могут быть как первичными (извлечёнными непосредственно из живых организмов), так и популяциями, полученными из клеток, ранее уже поддававшихся культивированию. Основное преимущество культур клеток заключается в том, что они позволяют изучать клеточные процессы (пролиферацию, дифференциацию, клеточную смерть, метаболизм) в условиях, максимально приближенных к ин витро, и при этом исключаются осложняющие факторы, связанные с живым организмом (например, влияние нервной и эндокринной систем).
Процесс культивирования клеток часто состоит из нескольких этапов:
1. Изоляция клеток: из живого организма или ткани, например, кожных клеток, клеток печени, кровяных клеток и т. д.
2. Помещение клеток в культуру: после изоляции клетки помещаются в питательную среду, которая должна имитировать условия их естественного обитания и обеспечивать необходимыми веществами для роста.
3. Поддержание условий: поддерживается оптимальный температурный режим (обычно 37°C для млекопитающих), pH среды (с использованием буферных систем) и концентрация кислорода.
Культуры клеток используют для множества научных целей, например, для производства вакцин, тестирования лекарств, изучения вирусных инфекций, генетических исследований и даже для создания трансгенных организмов.
2. Что представляют собой культуры органов и тканей (органные культуры)?
Органные культуры — это системы, в которых культивируются целые органы или их части (экспланты) с сохранением их анатомической структуры и функциональной активности. В отличие от культуры клеток, в органных культурах сохраняется интеграция клеток между собой, что позволяет лучше моделировать условия, существующие в организме. В органных культурах сохраняются межклеточные связи и функциональная активность тканей, что важно для изучения процессов, таких как дифференцировка, развитие органов и обмен веществ.
Культивирование органов и тканей включает следующие этапы: