cell culture

定义：在体外条件下，用培养液维持细胞生长与增殖的技术。

学科：细胞生物学_细胞培养与细胞工程

相关名词：原代培养 细胞系 细胞株

图片来源：视觉中国

【延伸阅读】

细胞培养技术是生物学中重要且常用的技术，主要用于大规模地培养细胞。通过细胞培养既可以获得大量细胞，又可以借此研究细胞的信号转导、合成代谢、增殖与分化等。

直接从机体分离出细胞后进行的培养称为原代培养（primary culture），此时的细胞保留着原有细胞的基本性质，但通常将第1~10代培养细胞统称为原代培养细胞。原代培养细胞经过第一次传代后即成为细胞系（cell line），如果可以连续培养，则称为连续细胞系，可培养50代以上，如果不能连续传代或传代次数有限，则称为有限细胞系。通过选择法或克隆形成法从原代培养物或细胞系中获得的具有特殊性质或标志物的体外培养细胞称为细胞株（cell strain），细胞株可培养40~50代。

细胞培养需注意3个方面：营养、培养环境和代谢废物的排除。体外培养细胞的营养来自培养基，培养基含有细胞生长所需的氨基酸、维生素和微量元素等。在进行体外培养时，一般会向培养基中添加血清（牛血清为主），以补充促细胞生长因子和生物活性物质。然而，由于血清中含有一些不明成分，对于有特殊目的的细胞培养是不利的，故可采取无血清培养基。为了保证细胞的正常生长，需向无血清培养基中添加一些必要的促细胞生长因子和生物活性物质等。细胞的体外培养需要模拟体内细胞的生长环境：无菌、适宜的温度、一定的渗透压和气体环境（氧气和二氧化碳）。

二氧化碳对于维持细胞培养液的酸碱度非常重要，所以动物细胞培养需使用二氧化碳培养箱。培养一段时间后，细胞的代谢产物集聚在培养液中，对细胞的生长不利，所以需要定期在无菌环境下更换细胞培养液。

细胞培养最重要的特点是在离体的条件下研究细胞的生命活动规律，可通过人为改变培养条件研究细胞在某因素的影响下的生理功能变化，在科学研究、药物研发、细胞治疗等方面有着广泛的应用。但因为体外培养条件的局限性，体外培养的细胞与体内的同类型细胞在形态与功能上不完全相同。随着人们对细胞生长和发育的深入了解，未来可能会更加注重对细胞培养环境的优化，使体外培养的细胞在形态及功能上更接近于体内细胞。

（延伸阅读作者：西华师范大学生态研究院 杨炜蓉博士）

责任编辑：张媛媛