Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Биотехнология. Практикум по культивированию клеточных культур

Покупка
Основная коллекция
Артикул: 730828.02.01
К покупке доступен более свежий выпуск Перейти
В учебном пособии представлены основные методические подходы к работе с культурами клеток: ведение клеточных культур, их пассирование, подсчет клеток в единице объема, приготовление растворов антибиотиков, диспергирующих растворов и питательных сред для работы с клеточными культурами, контаминация клеточных культур и методы ее обнаружения, криоконсервация клеток, техника безопасности при работе в боксовом помещении с клеточными культурами, биобезопасность при работе с клеточными культурами. Соответствует требованиям федеральных государственных образовательных стандартов среднего профессионального образования последнего поколения. Предназначено для специалистов и студентов учреждений среднего профессионального и высшего образования, квалифицирующихся в области биотехнологии и вирусологии для решения задач широкого диапазона.
124

Только для владельцев печатной версии книги: чтобы получить доступ к дополнительным материалам, пожалуйста, введите последнее слово на странице №84 Вашего печатного экземпляра.

Азаев Мамедьяр Шакир оглы Ильичева Татьяна Николаевна Бакулина Людмила Фёдоровна Дадаева Александра Анатольевна Олейникова Екатерина Сергеевна Лебедев Леонид Рудольфович Гуреев Вадим Николаевич Нетёсов Сергей Викторович Агафонов Александр Петрович
Биотехнология. Практикум по культивированию клеточных культур : учебное пособие / М.Ш. Азаев, Т.Н. Ильичева, Л.Ф. Бакулина [и др.]. — Москва : ИНФРА-М, 2021. — 142 с. + Доп. материалы [Электронный ресурс]. — (Среднее профессиональное образование). - ISBN 978-5-16-015953-9. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.ru/catalog/product/1158091 (дата обращения: 19.03.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
БИОТЕХНОЛОГИЯ

ПРАКТИКУМ ПО КУЛЬТИВИРОВАНИЮ 

КЛЕТОЧНЫХ КУЛЬТУР

Москва

ИНФРА-М

2021

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Рекомендовано 

Межрегиональным учебно-методическим советом 

профессионального образования в качестве учебного пособия 

для учебных заведений, реализующих программу среднего 

профессионального образования по специальности 

19.02.01 «Биохимическое производство» 

(протокол № 14 от 30.09.2019)

УДК 576.5(075.32)
ББК 28.05я723
 
Б63

Б63  
Биотехнология. Практикум по культивированию клеточ
ных культур : учебное пособие / М.Ш. Азаев, Т.Н. Ильичева, Л.Ф. Бакулина [и др.]. — Москва : ИНФРА-М, 2021. — 
142 с. + Доп. материалы [Электронный ресурс]. — (Среднее 
профессиональное образование). 

ISBN 978-5-16-015953-9 (print)
ISBN 978-5-16-108343-7 (online)
В учебном пособии представлены основные методические под
ходы к работе с культурами клеток: ведение клеточных культур, их пассирование, подсчет клеток в единице объема, приготовление раство ров антибиотиков, диспергирующих раство ров 
и питательных сред для работы с клеточными культурами, контаминация клеточных культур и методы ее обнаружения, криоконсервация клеток, техника безопасности при работе в боксовом помещении с клеточными культурами, биобезопасность 
при работе с клеточными культурами.

Соответствует требованиям федеральных государственных 

образовательных стандартов среднего профессионального образования последнего поколения.

Предназначено для специалистов и студентов учреждений 

среднего профессионального и высшего образования, квалифицирующихся в области биотехнологии и вирусологии для решения задач широкого диапазона.

УДК 576.5(075.32)

ББК 28.05я723

Р е ц е н з е н т ы:

Беклемишев А.Б., доктор биологических наук, профессор, 

заведующий лабораторией Научно-исследовательского института биохимии Сибирского отделения Российской академии 
наук;

Полтавченко А.Г., доктор биологических наук, заведующий 

лабораторией Государственного научного центра вирусологии 
и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора

ISBN 978-5-16-015953-9 (print)
ISBN 978-5-16-108343-7 (online)
 © Коллектив авторов, 2020

Материалы, отмеченные знаком 
, 

доступны в электронно-библиотечной системе Znanium.com

Авторский коллектив

Мамедьяр Шакирович Азаев, доктор биологических наук, доцент, заведующий отделом научно-методической подготовки персонала по работе с возбудителями особо опасных инфекций Государственного 
научного центра вирусологии и биотехнологии 
«Вектор» Роспотребнадзора;
Татьяна Николаевна Ильичева, доктор биологических наук, доцент, заведующий лабораторией 
серодиагностики гриппа отдела зоонозных инфекций 
и гриппа Государственного научного центра вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора;
Людмила Федоровна Бакулина, научный сотрудник отдела научно-методической подготовки 
персонала по работе с возбудителями особо опасных 
инфекций Государственного научного центра вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора;
Александра Анатольевна Дадаева, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник отдела 
научно-методической подготовки персонала по работе 
с возбудителями особо опасных инфекций Государственного научного центра вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора;
Екатерина Сергеевна Олейникова, младший научный сотрудник отдела научно-методической подготовки персонала по работе с возбудителями особо 
опасных инфекций Государственного научного центра 
вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора;
Леонид Рудольфович Лебедев, доктор медицинских наук, заведующий лабораторией Государ
Авторский коллектив

ственного научного центра вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора;
Вадим Николаевич Гуреев, кандидат педагогических наук, старший научный сотрудник Государственного научного центра вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора;
Сергей Викторович Нетёсов, доктор биологических наук, профессор, член-корреспондент Российской академии наук, заведующий лабораторией 
биотехнологии и вирусологии Новосибирского национального исследовательского государственного университета;
Александр Петрович Агафонов, доктор биологических наук, заместитель генерального директора по 
научной работе Государственного научного центра вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора.

Список условных сокращений

БМБ — бокс микробиологической безопасности;
ДЖ, % — доля живых клеток, %;
ДМЕМ (DMEM, Dulbecco modified Eagle’s 
medium) — минимальная эссенциальная среда Игла, 
модифицированная по способу Дульбекко;
ДМСО — диметилсульфоксид;
ИП — индекс пролиферации;
КРС — крупный рогатый скот;
ЛВЖ — легковоспламеняющаяся жидкость;
МТТ — 3-(4,5-диметил-2-тиазолил)-2,5-дифенил-2Н-тетразолий бромид;
ОП — оптическая плотность;
ПБА — патогенный биологический агент;
ПЦР — полимеразная цепная реакция;
РКЭ — развивающийся куриный эмбрион;
СОП — стандартная операционная процедура;
ТЦИД — тканевая цитопатическая инфекционная доза;
УФО — ультрафиолетовое облучение;
ФЭК — фибробласты эмбрионов кур;
ФИО — фамилия, имя, отчество;
хч — химически чистый;
ЭДТА — этилендиаминтетрауксусная кислота;
MDCK (Madin — Darby canine kidney) — клетки 
Мадин — Дарби почек собак.

Введение

С середины 50-х гг. XX столетия культуры клеток 
широко используются в различных областях биологии, медицины и ветеринарии. За прошедшее время 
культуры клеток, которые служили вначале объектом 
и инструментом исследований, в ходе интенсивного 
развития технологий стали основой для значительной 
части биотехнологических и биофармацевтических 
производств. Во многих исследованиях культуры 
клеток являются адекватной заменой использованию 
лабораторных животных. В настоящее время можно 
получать и культивировать клетки практически 
из любых органов и тканей млекопитающих, рыб, насекомых, растений и других организмов. В результате 
культивируемые клетки применяются во многих наукоемких технологиях, в том числе непосредственно 
в медицине. С применением клеток человека и животных в промышленных масштабах налажено производство вакцин, диагностикумов, гормонов, терапевтических рекомбинантных белков и других биологически активных веществ.
Вместе с тем работа с культурами клеток требует 
высокой квалификации специалистов, специальных 
условий и оборудования для проведения работ, наличия качественных реактивов и посуды. При этом 
квалификация и методические навыки специалистов 
являются крайне важными факторами. По этой причине, а также из-за растущей востребованности работ 
с культурами клеток предлагаемый практикум является актуальным учебно-методическим пособием, 
содержащим детальное описание методов и приемов 

Введение

работ с клеточными культурами. В практикуме представлен широкий ассортимент методик по работе 
с культурами клеток: ведение клеточных культур, 
включая их пассирование и подсчет клеток в единице 
объема; приготовление различных вспомогательных 
раство ров для поддержания жизнедеятельности 
клеток, методы выявления контаминации клеточных 
культур и способы борьбы с ней, криоконсервация 
клеток, техника безопасности при работе в боксовом 
помещении с клеточными культурами, биобезопасность при работе с клеточными культурами в целом. 
Этот практикум будет полезен для получения надежных навыков работы с культурами клеток и в качестве методического пособия для решения тех 
или иных проблем, возникающих в рабочих ситуациях.
Практикум предназначен для специалистов 
и студентов, квалифицирующихся в области биотехнологии для решения задач широкого диапазона.
В результате изучения практикума студенты 
будут:
 
• знать основные требования, предъявляемые к организации вирусологической (микробиологической) 
лаборатории и работе персо нала в ней, к правилам 
оформления лабораторных журналов и прочей отчетной документации;
 
• уметь ориентироваться в реестре санитарно-эпидемиологических докумен тов и инструкций, пользоваться средствами индивидуальной защиты, эксплуатировать лабораторное оборудование (в частности, боксы микробиологической безопасности, 
дозаторы, микроскопы), разводить и тестировать 
раство ры;

Введение

 
• владеть основами работы с культурами клеток 
и лабораторными методиками; правилами обращения с лабораторной посудой, реактивами, соблюдения стерильности процедур на всех этапах исследования.

1. Понятие культуры клеток

Первые опыты по выращиванию клеток в искусственных условиях, т.е. вне организма (in vitro), 
были предприняты в XIX в. Английский физиолог 
С. Рингер (S. Ringer) разработал несколько типов 
солевых раство ров, содержащих хлориды натрия, 
калия, кальция, магния и бикарбонат натрия, 
для поддержания биения сердца животных вне организма. В 1885 г. немецкий ученый В. Ру (Wilhelm 
Roux) сформировал основы культивирования тканей. 
В частности, он извлекал часть костного мозга из куриного эмбриона и держал его в теплом физиологическом растворе в течение нескольких дней без потери 
жизнеспособности и гистологических особенностей. 
Р.Г. Харрисон (Ross Granville Harrison), работавший 
в Медицинской школе Университета Джонса Хопкинса, а затем в Йельском университете, создал методологию культивирования тканей животных и человека и опубликовал в 1907–1910 гг. результаты своих 
эксперимен тов. Данная техника выращивания тканей 
была названа культивированием клеток.
Большой вклад в развитие и совершенствование 
методологии внесли:
 
• французский хирург и биолог А. Каррель (A. Car rel) — в 1912 г. он создал и использовал систему 
строгих правил асептики, которая позволила 
в течение нескольких месяцев культивировать 
фрагмен ты тканей цыпленка;
 
• П. Раус и Ф.С. Джонс (P. Raus, F.S. Jons), которые 
в 1916 г. разработали методику трипсинизации 
и субкультивирования;

1. Понятие культуры клеток

 
• У. Эрл с группой ученых (W.R. Earle, E.L. Schilling, 
T.H. Stark et al.), которые в 1943 г. получили 
первую перевиваемую линию клеток L.

Рис. 1.1. В лаборатории А. Карреля

Организация и технические условия проведения 
эксперимен тов были в то время очень неудобными 
и громоздкими. Ассистенты Карреля были одеты 
в длиннополые резиновые халаты темного цвета 
с капюшонами, полностью закрывавшими голову 
(рис. 1.1).
В 1910 г. американский исследователь П. Раус 
обнаружил, что культура клеток саркомы цыпленка 
способна вызывать образование опухолей у здоровых 
животных. Позже это привело к открытию им и его 
коллегами онкогенных вирусов. За эти открытия 
в 1966 г. доктор П. Раус получил Нобелевскую 
премию.
Клетки, выделенные из раковых опухолей 
или трансформированные в ходе культивирования 
диплоидных клеток, характеризовались как бессмертные. Первые суспензионные культуры клеток 
животных и человека, как правило, формировались 
из клеток злокачественных тканей. Так, первая пере
1. Понятие культуры клеток

виваемая культура клеток HeLa была получена 8 февраля 1951 г. из раковой опухоли шейки матки пациентки по имени Генриетта Лаакс (Henrietta Lacks), 
умершей от этого заболевания 4 октября того же года. 
Получил данную культуру исследователь-онколог 
Д.О. Джей (George Otto Gey) с сотрудниками; она используется по настоящее время во многих лабораториях мира.
Методы культивирования клеток получили значительное развитие в 1940–1950-е гг. в связи с интенсификацией исследований в области вирусологии. 
Размножение вирусов в культурах клеток позволяло 
получать большие количества очищенных вирусных 
препаратов для производства вакцин и диагностикумов, что помогло наладить производство вакцины 
против полиомиелита. За открытие в 1949 г. способности вируса полиомиелита расти в культурах различных тканей американские ученые Дж.Ф. Эндерс, 
Т.Дж. Уэллер и Ф.С. Роббинс (J.F. Enders, T.J. Weller, 
F.C. Robbins) в 1954 г. получили Нобелевскую премию. 
В 1955 г., использовав полученные ими результаты 
на культуре клеток почек обезьян, Д. Солк (J. Salk) 
создал первую противополиомиелитную инактивированную вакцину. Через год А.Б. Сейбин (A.B. Sabin) 
совместно с советским ученым М.П. Чумаковым разработали живую противополиомиелитную вакцину 
для перорального применения.
В итоге культуры клеток, служившие изначально 
объектом и инструментом исследования, а впоследствии включенные в технологию производства полиомиелитной вакцины и способствовавшие дальнейшему развитию сходных технологий, стали основой 
значительной части биотехнологического и биофармацевтического производств.

К покупке доступен более свежий выпуск Перейти