智能水平旋转式细胞培养装置设计

目的:研制一种模块化、操作简单、易消毒、成本低、稳定性高的智能水平旋转式细胞培养装置,以用于管状支架内表面的细胞三维动态培养。方法:该装置由旋转培养模块、驱动模块、控制模块和控制软件组成,每个模块的外壳均由3D打印制作。其中,旋转培养模块由管状静电纺丝支架、细胞培养仓、磁耦合转子、聚丙烯管道等组成;驱动模块由N20减速电机、磁耦合转子组成;控制模块由ESP-8266芯片及印刷电路板组成;控制软件通过Blinker物联网平台开发,采用C++语言编程。采用该装置培养人肝内胆管上皮细胞,验证该装置的应用效果。结果:光镜和扫描电子显微镜图像显示,在管状静电纺丝支架表面形成了均匀连续的细胞层。结论:该智能水平旋转式细胞培养装置可实现管状静电纺丝支架内表面细胞的均匀生长,为管状支架上的细胞培养提供了有效平台。

上海交通大学实验动物中心公共细胞培养平台管理经验探讨

公共细胞培养平台作为实验动物设施中一个重要的配套设施,是实验动物肿瘤疾病模型以及转基因动物制备等科学研究的重要支撑。实验动物中心搭建公共细胞培养实验平台,能充分整合实验动物和细胞培养资源,更为高效、合理地配置相关科研资源,便于科研人员更好地开展研究。实验动物中心公共细胞培养平台内培养的细胞大部分用于动物实验,细胞如果存在污染或者质量问题,不但影响实验结果,还会影响实验动物健康,造成实验动物的微生物感染,严重者甚至会扩散污染整个动物饲养设施。因此实验动物中心的公共细胞培养实验室在细胞质量把控上相比常规的细胞培养室更为严格。本文以上海交通大学实验动物中心公共细胞培养平台为例,从设施维护与管理、人员管理、细胞生物风险质控管理等三个主要控制点对公共细胞培养室的管理经验进行了探讨,以期为国内其他实验动物机构的公共细胞培养实验室管理提供有益借鉴。

医学研究生《细胞培养技术》课程教学改革探析

为实现党的二十大提出的我国到2035年要达到教育、科技和人才“三位一体”的总体目标^([1]),需持续深化教育改革.研究生是我国科学研究创新的后备力量,提升研究生科学研究创新实践能力是当前面临的一项重要任务^([2]).培养医学生的科学研究素质和创新实践能力不仅是医学研究生创新创业能力发展的需要,亦是全面建设社会主义现代化国家协同发展的战略性支撑^([3]).

天然水凝胶支架的分类及其在3D细胞培养的应用研究进展

天然水凝胶支架由亲水性聚合物链交联形成,有相互连接的多孔结构、良好的生物相容性,通过模拟细胞外基质为细胞的增殖、分化、迁移和相互作用提供了空间微环境,是一种很有前景的3D细胞培养支架材料。本文从制备方法、交联方式、支架材料对天然水凝胶支架进行分类,详细介绍了近年来基于天然水凝胶支架的3D细胞培养在细胞工程、组织工程、病毒培养等生物医学领域的应用。随着生物医学不断发展,需深入研究3D培养细胞与天然水凝胶支架微环境之间相互作用,不断探索新的天然聚合物材料与凝胶制备方式,以便开发高性能、可调控、适用性强的多功能新型天然水凝胶。

不同品牌ELISA试剂盒检测细胞培养上清液中IL-8对比研究

目的 对比研究2种不同品牌ELISA试剂盒检测细胞培养上清液中人白细胞介素-8(IL-8)水平情况。方法 不同浓度聚肌胞苷酸(Poly I:C)刺激A549细胞10、24 h,收集细胞上清液,共获得40份样本,分为1~10组,每组4份。采用2种ELISA试剂盒(试剂盒A、试剂盒B)检测细胞培养上清液中IL-8水平,对比2个试剂盒检测得到的组间数据或同组数据的一致性或差异性。结果 2种试剂盒拟合曲线中相关系数值分别为:0.999 600、0.999 602,检测标准品结果相关性良好。试剂盒B检测样品1、2组中IL-8水平比较,差异有统计学意义(P<0.01),但试剂盒A检测样品1、2组中IL-8水平比较,差异无统计学意义(P>0.05);2种试剂盒检测样品8、9组及样品9、10组中IL-8水平比较,差异均有统计学意义(P<0.01)。仅试剂盒B检测样品1、5组中IL-8水平明显低于试剂盒A,差异有统计学意义(P<0.01)。结论 不同品牌ELISA试剂盒均可用于检测IL-8水平,但检测结果仍在一定程度上存在差异。为避免实验误差,研究中应尽量选择同一个厂家生产的同品牌试剂盒。

面向空间细胞培养用多路切换陶瓷阀仿真优化研究

为了满足空间站环境细胞长期自动培养的需求,研制一款新型细胞自动培养装置,装置由微量泵、多路切换阀等组成。通过设计一款多路切换陶瓷阀,实现仅由一组泵阀自由切换多条液路。通过有限元仿真分析培养液、消化液和裂解液3种液体在多路切换阀内的压力、温度、流速等物理参数分布情况,确定最佳阀位布局,并优化阀体结构,以改善不同液体流入阀腔后分布均匀性。优化后多路切换阀内细胞培养液和消化液的压力和温度分布波动率均小于1%,流速稳定。裂解液温度分布变化在优化前为2℃,优化后小于0.01℃。液体流动更加顺畅,滞留现象减少。仿真结果表明:优化后的陶瓷阀有助于提升空间细胞培养的稳定性和经济性。

细胞培养肉高效合成的生物学基础与技术挑战

随着社会发展水平的不断提升,全球肉制品消耗量快速增长。细胞培养肉是农业食品科技的一场革命,随着国际上细胞培养肉工程化技术的迅速发展,国内在这方面的差距逐步显现。本文综述细胞培养肉高效合成的生物学基础,包括动物细胞功能维持与发育过程机制,关键生长因子解析与生物合成,细胞大规模低成本培养关键技术以及细胞培养肉食用品质提升的生物学过程,讨论细胞培养肉工业化制造面临的技术挑战,并对细胞培养肉技术的未来重点攻关方向进行展望,为实现细胞培养肉的可持续生物制造提供理论和实践依据。

高职《细胞培养技术》课程教学改革探究

细胞培养技术是生物技术的重要组成部分,是生物学各研究领域的基本技术和技能,在生物学、医学、生物制药等各个领域都有广泛应用。《细胞培养技术》课程已成高职院校药品生物技术专业的重要核心课程之一。生物技术发展和更迭速度快,新时期《细胞培养技术》的课程教学改革需不断地与时俱进。本研究以《国家职业教育改革实施方案》为指导,结合企业岗位需要和学生学情,从教学内容的优化设计、课程思政的融入设计、教学方法的改革创新等方面对《细胞培养课程》改革进行创新性探索和研究实践,进一步提高技术技能型人才培养质量,使课程更加符合新时期职教改革要求。

旋转细胞培养系统对老年人表皮干细胞增殖和干性维持的影响

背景:由于人口老龄化和老年疾病的增加,对老年人表皮干细胞的研究和利用变得越来越重要。但由于老年人表皮干细胞的增殖和干性能力较弱,限制了其在生物医学和临床研究的应用。目的:探讨旋转细胞培养系统培养的老年人表皮干细胞的增殖和干性维持能力。方法:采用传统平面培养方法获取儿童(7-12岁)和老年人(60岁以上)表皮干细胞,经细胞形态学和细胞免疫荧光鉴定后,通过流式细胞术、CCK-8、细胞克隆形成实验分析儿童和老年人表皮干细胞增殖能力的差异;采用旋转细胞培养系统和3D TableTrix®微载体培养儿童和老年人表皮干细胞,通过活/死染色、细胞倍增效率、细胞倍增时间以及实时定量聚合酶链反应检测细胞增殖情况以及干性标志物的表达。结果与结论:①在平面培养条件下,儿童组表皮干细胞较老年组具有更强的增殖能力;②与平面培养相比,经旋转细胞培养系统动态培养的老年人表皮干细胞的细胞倍增效率更高(P<0.01),细胞倍增时间更短(P<0.01);③旋转细胞培养系统动态培养促使老年人表皮干细胞自组装形成基于微载体支架的三维细胞球,具有和儿童组表皮干细胞相似的增殖情况;④动态培养后的老年人表皮干细胞在干性标记物基因(ITGA6和ITGB1)、基底细胞标记物基因(K5)和分化标记物基因(K10和K1)表达上可达到和儿童组相近的表达水平。结果表明:旋转细胞培养系统动态培养不仅可以提高老年人表皮干细胞的培养效率,促进细胞增殖和自组装成三维细胞球,而且可维持老年人表皮干细胞一定的干性,未发生完全终末分化。

细胞培养肉商业化进程、制约因素及政策建议

细胞培养肉是一种新型的食用蛋白质来源,可以提供与传统肉类相似品质和口感的肉类产品,具有环境污染可控、动物疫病传播风险小等优点,有利于促进肉类供给系统向更丰富的生物资源拓展,保障食物与营养安全。为贯彻“大食物观”理念和实现“碳达峰、碳中和”目标提供有效发展路径。随着细胞培养肉技术的不断成熟以及新加坡和美国细胞培养肉产品的上市销售,细胞培养肉商业化发展已经取得了显著的进展,实现了从技术示范到规模生产的突破。但该产业未来发展仍面临突破关键技术、降低生产成本、提高市场接受度、完善监管标准等诸多挑战。该文通过回溯全球细胞培养肉技术、企业、社会资本以及政府监管发展历程,将细胞培养肉商业化发展进程划分为3个阶段,全面分析了细胞培养肉产业发展面临的核心制约因素,并结合国内外产业发展情况,提出推动中国细胞培养肉产业发展的政策建议。

调整细胞培养条件提高间充质干细胞外泌体治疗骨关节炎的潜能

背景:间充质干细胞外泌体有望发展成为治疗骨关节炎的无细胞疗法,而通过调整细胞培养条件,可以进一步提高其治疗活性和临床转化潜能。目的:综述分析细胞培养条件对外泌体活性的影响,分析其临床转化潜力。方法:查阅国内外有关骨关节炎/软骨损伤修复与间充质干细胞来源外泌体的文献。检索词分别为“外泌体,间充质干细胞,骨关节炎,软骨修复”和“exosomes,extracellular vesicles,mesenchymal stem cells,osteoarthritis,cartilage repair”,检索数据库分别为PubMed和中国知网数据库,检索时限为2010-2023年,最后纳入100篇文献进行总结和分析。结果与结论:(1)在间充质干细胞的培养过程中,提供有利于软骨细胞生长的物理环境,或添加软骨保护小分子、成软骨诱导因子和炎症因子等刺激细胞,可以进一步提高间充质干细胞外泌体在维持软骨细胞表型、促进软骨再生和免疫抑制等方面的调控活性;因此,其他具有相似特征的物理或化学因素,也有可能提升间充质干细胞外泌体治疗骨关节炎的疗效。(2)低氧诱导、脉冲电磁场刺激、生物反应器及软骨保护分子(如人甲状旁腺素1-34)刺激等细胞培养方案具有安全、可规模化生产等优点,可用于制备临床用途的、疗效好的间充质干细胞外泌体。(3)间充质干细胞外泌体有望实现骨关节炎的修正治疗,通过调整细胞培养方案提升治疗活性,可进一步提高其临床转化的可行性。

新加坡细胞培养肉食品安全监管的实践经验与启示

目的:细胞培养肉是贯彻落实“大食物观”理念和“双碳”目标的重要抓手,借鉴新加坡作为全球首个批准产品商业销售国家的监管经验,以期为中国细胞培养肉监管和评估工作提供建议。方法:通过综合现有文献、政策法规及公开数据,重点研究新加坡的细胞培养肉监管体系和审查评估流程等内容,揭示技术主要风险和监管办法。结果:与新加坡相比,中国在细胞培养肉这类新食品原料的审查评估中还需根据技术特性进一步完善和细化相关规定。结论:为促进国内细胞培养肉产业健康发展,保障公众权益,建议明确各部门监管职责,细化安全评估框架,鼓励制定标准体系,开展前瞻性市场调查分析。

美国细胞培养肉生产及监管路径分析

目的:我国细胞培养肉技术已取得较大突破,但在立法和监管层面还有待完善。梳理美国细胞培养肉生产及监管制度,为我国相关法律的制定提出对策建议。方法:基于现有文献、报告及政策法规,探讨细胞培养肉的发展特点、生产过程及潜在风险,厘清美国细胞培养肉的监管原则、制度体系和立法标准,指出我国细胞培养肉监管制度上的不足。结果:美国的细胞培养肉安全监管体系基于现有部门架构设置和管理职能,采用“分段监管-协同管理”模式,紧密集合政府和企业,是典型的多部门综合协调监管模式,各立法、执法和司法机构相对独立,能够确保管理的科学性和透明性,对我国细胞培养肉监管政策的制定具有一定的经验启发。结论:借鉴美国细胞培养肉的监管方法,我国应积极开展细胞培养肉产品的风险评估;加强公众科普,提升消费者对细胞培养肉的理性认识;推动细胞培养肉的生产过程监管;根据相关部门的职能划分,建立覆盖细胞培养肉产业的多部门协同的监管体系。

玉竹多糖对人脐带间质干细胞培养的影响研究

目的:探究培养液中添加玉竹多糖对人脐带间质干细胞(hUC-MSCs)培养的影响。方法:比较在培养液中添加玉竹多糖和传统培养方法得到的人脐带间质干细胞,在形态、稳定性、产量、细胞分化等指标上的区别。结果:测得传统酶消化法P0代细胞每瓶(T75)收获细胞总量为4.53×10^(6)cells、活率95.5%,而添加玉竹多糖的酶消化法收获细胞总量为5.35×10^(7)cells、活率97.9%;定向诱导分化两种方法得到的hUC-MSCs,无明显差异。结论:与传统酶消化法相比,添加玉竹多糖的酶消化法可以提高细胞产量、缩短生产时间,利于细胞的大规模化生产,且细胞分化无明显差异,能满足生产和临床需求。

细胞培养类食品国际监管现状及经验探讨

新蛋白通过技术的升级变革,使用新型生产加工方式制造人们日常饮食所需的富含蛋白质的食品,主要包括植物基、细胞培养类以及发酵类食品。新蛋白作为应对全球粮食危机、提高食品系统韧性的有效方法在国际上受到广泛关注。细胞培养类食品因其生产方式与传统肉类食品具有显著性差异,需要进行具有针对性的安全风险评估和监管。至2023年,全球已有两个国家向细胞培养类食品发放市场准入许可,其他国家和地区也启动了相关工作,包括修订完善政策法规、起草新标准等。本文梳理了部分国家和地区对细胞培养类食品的监管现状,并进行了总结与展望。

羊水细胞培养与染色体制备的方法探讨

目的:探讨产前诊断中羊水细胞的培养与染色体的制备方法。方法:选取2021年1—12月桂林市妇幼保健院产科门诊进行产前诊断的孕妇羊水标本928例,进行羊水细胞培养及染色体制备。结果:928例标本全部培养并且染色体制备成功,羊水培养成功率为100.00%。共发现异常核型(不包括染色体多态性改变)38例(4.09%),其中常染色体数目异常15例(1.62%),性染色体数目异常8例(0.86%)、染色体结构异常8例(0.86%)、嵌合体7例(0.75%)。结论:羊水细胞的培养与染色体制备与实验人员操作经验和实验条件密切相关,应制定适合的操作规则,以提高产前诊断结果的准确性和工作效率.

细胞培养装置及其研究进展

细胞培养装置是从细胞分子水平进行医学研究和生命科学研究的基本物质保障。随着技术的进步和相关领域研究的不断深入 ,细胞培养装置得到了充分的发展。在地面 ,用于研究和生产的细胞培养装置已经发展成系统、成规模。而随着航天技术的发展 ,空间细胞培养装置已成为在微重力条件下进行相关研究必备工具。

基于骨髓间充质干细胞分离培养的原代细胞培养技术在细胞生物学实验课程中的应用和思考

细胞是生命活动的基本结构和功能单位,细胞生物学各项研究的开展都离不开细胞。细胞培养是开展细胞生物学研究的基础,也是生物学最基本的实验操作技术之一。原代细胞培养是获取细胞的主要手段,将基于骨髓间充质干细胞分离培养的原代培养技术纳入细胞生物实验课程中,可以加深学生对骨髓间充质干细胞多潜能性分化的认识,巩固学生培养细胞的科研能力,激发学生的多元实验设计思维和开展综合性创新实验的动力。

基于OBE理念的虚拟仿真教学模式在组织和细胞培养技术课程中的应用

随着医学教育改革的不断推进,以学生为中心,以成果导向教育(outcome based education, OBE)为目标,构建的新型教学模式越来越受到重视。组织和细胞培养技术是基础与临床各学科进行科研创新实践与生产的必备基础。本文通过探索在OBE理念指导下,虚拟仿真教学模式在组织和细胞培养技术课程中的应用。为探索医学基础课程,尤其是偏重实践型课程教学提供新思路与新模式。

中医院校研究生细胞培养技术与应用课程线上教学探索

疫情背景下,全国高校迅速响应教育部“停课不停学”的号召,部署了线上教学工作。此文以湖南中医药大学研究生细胞培养技术与应用课程为研究对象,以“互联网+”云平台为基础,依托名师空间课堂、医学虚拟仿真教学实验平台、腾讯课堂、学习通等优势教学资源和平台,把好疫情背景下研究生实践教学的质量关。通过线上云平台的运用,满足了研究生自主学习需求,突破了实践教学场地限制的短板,实现了“灵活化教学”。但是线上资源的比例分配、课程的形成性评价以及线上教学体系如何构建,仍需要长时间的探索和完善。