細(xì)胞工程主要技術(shù)演講人：日期:目錄CONTENTS01細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)02細(xì)胞融合技術(shù)03細(xì)胞拆合技術(shù)04基因操作技術(shù)05干細(xì)胞定向誘導(dǎo)技術(shù)06工程化應(yīng)用技術(shù)01細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)基礎(chǔ)培養(yǎng)基組成與優(yōu)化6px6px6px無(wú)機(jī)鹽、糖類、氨基酸、維生素、核苷酸、激素等?；A(chǔ)培養(yǎng)基成分調(diào)整成分比例、添加生長(zhǎng)因子、使用無(wú)血清培養(yǎng)基等。優(yōu)化策略提供生長(zhǎng)因子、激素、附著因子、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等。血清添加010302確保細(xì)胞生長(zhǎng)環(huán)境穩(wěn)定。pH值和滲透壓調(diào)節(jié)04原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)方法原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)貼壁細(xì)胞培養(yǎng)懸浮細(xì)胞培養(yǎng)從機(jī)體取出組織或細(xì)胞后進(jìn)行首次培養(yǎng)。將細(xì)胞從一個(gè)培養(yǎng)器皿轉(zhuǎn)移到另一個(gè)培養(yǎng)器皿中繼續(xù)培養(yǎng)。細(xì)胞貼附于支持物表面生長(zhǎng)。細(xì)胞在培養(yǎng)液中懸浮生長(zhǎng)。三維細(xì)胞培養(yǎng)體系構(gòu)建模擬體內(nèi)細(xì)胞外基質(zhì)環(huán)境。膠原蛋白基質(zhì)促進(jìn)細(xì)胞間相互作用和分化。細(xì)胞球體培養(yǎng)提高細(xì)胞培養(yǎng)規(guī)模和效率。生物反應(yīng)器培養(yǎng)模擬器官結(jié)構(gòu)和功能，進(jìn)行更復(fù)雜的細(xì)胞培養(yǎng)。器官型培養(yǎng)02細(xì)胞融合技術(shù)雜交瘤技術(shù)制備單克隆抗體雜交瘤技術(shù)的原理通過(guò)細(xì)胞融合技術(shù)，將具有分泌特異性抗體的B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，形成雜交瘤細(xì)胞。02040301單克隆抗體的制備通過(guò)篩選和克隆化培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞，獲得足夠數(shù)量的單一特異性抗體。雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)既能像骨髓瘤細(xì)胞一樣無(wú)限增殖，又能像B淋巴細(xì)胞一樣分泌特異性抗體。單克隆抗體的應(yīng)用用于疾病診斷、治療和生物科學(xué)研究等領(lǐng)域。病毒誘導(dǎo)細(xì)胞融合原理病毒誘導(dǎo)融合的應(yīng)用制備雜交細(xì)胞、研究細(xì)胞功能、制備疫苗等。03融合效率高，且不受物種限制，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣物種的細(xì)胞融合。02病毒誘導(dǎo)融合的特點(diǎn)病毒作為融合劑通過(guò)病毒感染細(xì)胞，使細(xì)胞表面產(chǎn)生病毒抗原，進(jìn)而誘導(dǎo)細(xì)胞融合。01電融合法操作流程電融合前的準(zhǔn)備選擇適當(dāng)?shù)募?xì)胞、調(diào)整細(xì)胞濃度和活性、制備電融合儀等。電融合過(guò)程將細(xì)胞懸液置于電融合槽中，施加適當(dāng)?shù)碾妶?chǎng)強(qiáng)度和脈沖時(shí)間，誘導(dǎo)細(xì)胞融合。電融合后的處理觀察融合細(xì)胞形態(tài)、篩選融合細(xì)胞、培養(yǎng)并擴(kuò)增融合細(xì)胞等。電融合法的優(yōu)缺點(diǎn)操作簡(jiǎn)便、融合效率高，但對(duì)細(xì)胞損傷較大，可能影響細(xì)胞功能。03細(xì)胞拆合技術(shù)細(xì)胞器分離與重組技術(shù)通過(guò)差速離心、密度梯度離心等方法將細(xì)胞內(nèi)的各種細(xì)胞器分離開來(lái)。分離細(xì)胞器將分離得到的細(xì)胞器重新組合，構(gòu)建具有特定功能的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。細(xì)胞器重組通過(guò)細(xì)胞器分離與重組技術(shù)，研究不同細(xì)胞器在細(xì)胞生命活動(dòng)中的作用。細(xì)胞器功能研究核移植技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制備將含有特定遺傳信息的細(xì)胞核移植到去核的卵母細(xì)胞中，構(gòu)建轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型。01細(xì)胞核移植育種將優(yōu)良品種的細(xì)胞核移植到去核的卵母細(xì)胞中，實(shí)現(xiàn)優(yōu)良品種的快速繁殖。02細(xì)胞核移植治療通過(guò)核移植技術(shù)將健康的細(xì)胞核移植到病變細(xì)胞中，達(dá)到治療遺傳性疾病的目的。03線粒體移植實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)移植后細(xì)胞功能檢測(cè)通過(guò)檢測(cè)受體細(xì)胞的呼吸作用、ATP合成能力等指標(biāo)，評(píng)估線粒體移植后細(xì)胞的功能狀態(tài)。03將提取的線粒體通過(guò)顯微操作技術(shù)移植到受體細(xì)胞中。02線粒體移植線粒體提取通過(guò)特定的方法提取供體細(xì)胞的線粒體。0104基因操作技術(shù)CRISPR基因編輯核心步驟設(shè)計(jì)CRISPR-Cas9復(fù)合體根據(jù)目標(biāo)基因序列，設(shè)計(jì)并合成CRISPR-Cas9復(fù)合體，包括CRISPRRNA（crRNA）和tracrRNA。導(dǎo)入CRISPR-Cas9復(fù)合體將CRISPR-Cas9復(fù)合體導(dǎo)入到目標(biāo)細(xì)胞內(nèi)，常用的方法包括電穿孔法、脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染、病毒載體等。定位與切割CRISPR-Cas9復(fù)合體在細(xì)胞內(nèi)識(shí)別目標(biāo)基因序列，并引導(dǎo)Cas9蛋白在特定位置進(jìn)行切割，形成DNA雙鏈斷裂。修復(fù)與突變細(xì)胞內(nèi)的DNA修復(fù)機(jī)制會(huì)啟動(dòng)，通過(guò)非同源末端連接（NHEJ）或同源重組（HDR）等方式對(duì)斷裂的DNA進(jìn)行修復(fù)，從而實(shí)現(xiàn)基因敲除、敲入或替換。載體轉(zhuǎn)染與表達(dá)調(diào)控載體選擇轉(zhuǎn)染方法表達(dá)調(diào)控穩(wěn)定性檢測(cè)根據(jù)細(xì)胞類型、轉(zhuǎn)染效率、表達(dá)水平等因素選擇合適的載體，如質(zhì)粒、病毒載體、納米顆粒等。采用物理、化學(xué)或生物方法進(jìn)行載體轉(zhuǎn)染，如電穿孔法、脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染、病毒載體感染等。通過(guò)啟動(dòng)子、增強(qiáng)子、抑制子等調(diào)控元件，以及轉(zhuǎn)錄因子、miRNA等調(diào)控分子，對(duì)轉(zhuǎn)基因的表達(dá)進(jìn)行精確調(diào)控。檢測(cè)轉(zhuǎn)基因在細(xì)胞內(nèi)的穩(wěn)定性，包括整合性、復(fù)制性和表達(dá)持久性等?；蚯贸c敲入策略采用CRISPR-Cas9等技術(shù)對(duì)目標(biāo)基因進(jìn)行敲除，包括完全敲除、條件性敲除等策略?；蚯贸呗栽谇贸繕?biāo)基因的同時(shí)，導(dǎo)入外源基因或功能片段，實(shí)現(xiàn)基因替換或功能增強(qiáng)?；蚯贸c敲入策略在基因治療、疾病模型構(gòu)建、功能基因組學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景?；蚯萌氩呗酝ㄟ^(guò)特定的篩選方法，如抗生素抗性、熒光標(biāo)記等，篩選出成功敲除或敲入的細(xì)胞克隆，并進(jìn)行進(jìn)一步的鑒定和驗(yàn)證。篩選與鑒定01020403應(yīng)用與前景05干細(xì)胞定向誘導(dǎo)技術(shù)多能性干細(xì)胞重編程方法誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS）技術(shù)化學(xué)誘導(dǎo)方法體細(xì)胞核移植技術(shù)通過(guò)導(dǎo)入特定的轉(zhuǎn)錄因子，將已分化的體細(xì)胞重編程為多能干細(xì)胞。將體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核的卵母細(xì)胞中，通過(guò)卵母細(xì)胞的激活和發(fā)育，使其重編程為多能干細(xì)胞。利用特定的小分子化合物，在特定的培養(yǎng)條件下誘導(dǎo)體細(xì)胞重編程為多能干細(xì)胞。干細(xì)胞定向分化調(diào)控因子生長(zhǎng)因子和細(xì)胞因子在干細(xì)胞定向分化過(guò)程中，生長(zhǎng)因子和細(xì)胞因子起著關(guān)鍵的調(diào)控作用，可以誘導(dǎo)干細(xì)胞向特定方向分化。轉(zhuǎn)錄因子和表觀遺傳修飾信號(hào)通路和細(xì)胞外基質(zhì)轉(zhuǎn)錄因子可以調(diào)控基因的表達(dá)，而表觀遺傳修飾則可以影響基因的表達(dá)模式，從而影響干細(xì)胞的分化方向。信號(hào)通路和細(xì)胞外基質(zhì)在干細(xì)胞定向分化過(guò)程中也起著重要作用，它們可以傳遞外部信號(hào)并調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。123類器官構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)通過(guò)模擬體內(nèi)器官發(fā)育的過(guò)程，將不同類型的細(xì)胞聚集在一起，并誘導(dǎo)它們分化形成類器官。細(xì)胞聚集和分化技術(shù)通過(guò)體外培養(yǎng)條件的優(yōu)化，模擬體內(nèi)器官的微環(huán)境，從而促進(jìn)類器官的形成和發(fā)育。微環(huán)境模擬技術(shù)利用生物材料作為支架，與細(xì)胞相互作用，引導(dǎo)細(xì)胞形成特定的組織結(jié)構(gòu)和功能。細(xì)胞-材料相互作用技術(shù)06工程化應(yīng)用技術(shù)細(xì)胞工廠藥物生產(chǎn)流程細(xì)胞培養(yǎng)與擴(kuò)增細(xì)胞分化與誘導(dǎo)藥物合成與提取細(xì)胞工廠的優(yōu)化在適宜的培養(yǎng)條件下，利用細(xì)胞增殖能力進(jìn)行細(xì)胞擴(kuò)增，獲得足夠數(shù)量的細(xì)胞用于藥物生產(chǎn)。通過(guò)特定的分化誘導(dǎo)條件，使細(xì)胞分化為具有特定功能或產(chǎn)生特定產(chǎn)物的細(xì)胞類型。在細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，通過(guò)添加特定物質(zhì)或調(diào)控培養(yǎng)條件，使細(xì)胞產(chǎn)生并積累目標(biāo)藥物，然后進(jìn)行提取和純化。通過(guò)基因工程、代謝工程等手段，提高細(xì)胞工廠的產(chǎn)量、穩(wěn)定性和安全性，降低生產(chǎn)成本。細(xì)胞治療產(chǎn)品開發(fā)路徑細(xì)胞采集與分離細(xì)胞改造與功能化細(xì)胞培養(yǎng)與擴(kuò)增細(xì)胞治療產(chǎn)品的制備與質(zhì)量控制從患者或其他來(lái)源采集細(xì)胞，并進(jìn)行分離和純化，獲得特定類型的細(xì)胞。在體外培養(yǎng)條件下，對(duì)采集的細(xì)胞進(jìn)行擴(kuò)增，以獲得足夠數(shù)量的細(xì)胞用于治療。通過(guò)基因工程、細(xì)胞融合等手段，對(duì)細(xì)胞進(jìn)行改造，使其具有特定的治療功能或增強(qiáng)免疫力。對(duì)改造后的細(xì)胞進(jìn)行制備，并進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，確保其安全性和有效性。通過(guò)將外源基因?qū)雱?dòng)物受精卵或早期胚胎中，培育出具有優(yōu)良性狀的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，如高產(chǎn)奶的奶牛、抗病性強(qiáng)的家畜等。轉(zhuǎn)基因細(xì)胞育種實(shí)踐案例轉(zhuǎn)