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細胞培養發展歷史

1856年,實現紅豆杉細胞培養生產紫杉醇的突破。
1885年,Roux溫生理鹽水培育雞胚組織;
1887年,培養皿(英文:Petri dish)由在德G生物學家羅伯特·科赫手下工作的細菌學家朱利斯·理查德·佩特里(Julius Richard Petri,1852-1921)于1887年設計,故也稱為“佩特里皿”。是一種用于細胞培養的實驗室器皿,由一個平面圓盤狀的底和一個蓋組成,一般用玻璃或塑料制成。
1902年,植物細胞培養是在植物組織培養技術基礎上發展起來的。 1902年Haberlandt確定了植物的單個細胞內存在其生命體的全部能力(全能性),使成為植物組織培養的開端。 其后,為了實現分裂組織的無限生長,對外植體的選擇及培養基等方面進行了探索。
1906年,Beebe和Ewing用蓋片懸滴培養法,以動物血清做培養基,培養狗淋巴細胞存活了72 小時。 現代細胞培養是從Harrison(1907)和Carrel(1912)兩人開始的。 Harrison參考前人經驗,創建了蓋片覆蓋凹窩玻璃懸滴培養法。
1907年 ,哈里森(Harrison)在無菌條件下用淋巴液作培養基,培養蛙胚神經組織存活數周,并觀察到神經細胞突起的生長過程,由此創建了蓋片覆蓋凹窩玻璃懸滴培養法,奠定了動物組織體外培養的基礎。
1910-1912年,Carrel采用無菌操作、更新培養基、傳代,完善了懸滴培養法;
1912年, Haberlandt的學生Kotte和美G的Robins在根尖培養中獲得了組織培養的成功。 Kotte采用了無機鹽、葡萄糖、蛋白胨、天冬酰胺,及添加各種氨基酸的培養基。
1915年,昆蟲細胞培養的鼻祖是德G人forhardBendict(1878—1958),發表了有關昆蟲細胞培養的**篇文章。
1923年,Carral設計創立了卡氏瓶培養法,用此法可根據需要隨時更換培養液,既有利于組織不斷生長,又可以運用不同種類的營養液培養不同的細胞,極大地推動了當時組織培養研究。
在培養基方面,Earle在1948年設計了含有碳酸氫鈉等鹽類的Earle氏鹽溶液,Hank’s在1949年設計了Hank’s氏鹽溶液。
Earle、Dulbecco等于1943年創建單層細胞培養法,shou建長期傳代的L-細胞系;1948年Sanford創建單細胞分離培養法,獲L-細胞純系。
1948年, 體外細胞毒性試驗細胞毒性實驗它是利用體外細胞培養的方法,測定細胞溶解,抵制細胞生長的毒性作用來評價生物材料的潛在細胞毒性。
1948年,RosenBluth等**報道利用鼠成纖維細胞培養來篩選聚合物,開始了細胞毒性試驗評價生物材料的生物相容性的研究與應用工作。
1950年,Enders及其同事發表了**篇關于在培養細胞中生長病毒的報告,開拓了以動物病毒為研究對象的新*域。 作為大規模細胞培養,Copsik等人成功的進行了有關倉鼠腎細胞(BHK)的懸浮培養。
1951年,Dulbecco等采用胰蛋白酶消化組織培養法,獲得了單層細胞培養,并開始應用人工合成培養液。  隨著抗生素的普遍應用,體外培養細胞已經是分離、鑒定和大量培養病毒的簡便而又十分有效的工具。
1951年,Geyshou建人腫瘤細胞——Hela細胞系。
1952年,水痘—帶狀皰疹是由一種DNA病毒即水痘—帶狀皰疹病毒(varicella-zoster virus,VZV) 感染引起,該病毒1952年由Weller等shou先通過細胞培養獲得 。
1954年,Peebles采自麻疹病人的材料進行人的腎臟細胞培養,從而成功地分離到病毒。 乙醚易使病毒鈍化。 用人細胞、猴腎等作為**代培養的細胞,再以FL.Hela細胞等的株細胞進一步增殖,并可在雞胚的羊膜和絨毛尿囊膜上進行減毒增殖。
1955年,恩德斯(J.H.Enders)發表了用組織細胞培養分離麻疹病毒成功的報告。**代醫學病毒學家湯飛凡認為這是病毒方法學的一個突破,必須盡快掌握它。 1955年,他就*導聞仲權開始建立了人胚和猴腎細胞的組織培養。
1956年,支原體是一種能營獨立生活的**小微生物,它沒有堅韌的細胞壁,故其形態有較大的可塑性, 容易通過細菌濾器,是動物細胞系長期培養中常見的污染源。 1956年由Robison['〕**從體外細胞培養物中分離出支原體。
1957年,各種培養瓶、培養基孕育而生。 1957年Dulbecco實驗室采用胰蛋白酶消化處理,使成塊的組織分散成單個細胞,進行懸液培養,從而開創了細胞培養技術。 用單層細胞培養法可以建立很多細胞系(cell line),通過單細胞分離培養法又可建立克隆細胞株(clone或cell strain)。
1958年,狂犬病毒適應于在細胞培養中增殖,隨后利用該技術生產的細胞培養疫苗在安全性和效力上都日*完善。
1958年,陳善明先生等老一輩科學家帶*科研人員根據新疆地區的資源特點,shou先開展了動物病毒學的研究,為新疆生物化學的研究開創了局。 利用兔腎、牛腎、羊腎和雞脾等原代單層細胞,進行口蹄疫病毒的研究。 采用兔腎細胞培養出的A型III系口蹄疫苗,深受牧區廣大牧民的歡迎。
1958年,日本科學家崗田用滅活的仙臺病毒誘導人的腹水癌細胞融合成功。 后來科學家們又成功地誘導了不同種動物的體細胞融合,并且能將雜種細胞培養成活。 隨著細胞融合技術的不斷改進,現在這項技術已經廣泛應用于細胞學、遺傳學、免疫學、病毒學等多種學科的研究工作中。
1959年,美GM.Klein 等用牛腎細胞培養物**先分離到腺病毒(命名為“10”系腺病毒),其抗原結構類似于人腺病毒。1960年
1960年,人的外周血淋巴細胞培養方法是1960年由Moorhead 提出來的。 正常情況下,人外周血小淋巴細胞都處在G1期(或G0期),但在體外給予一定的條件,進行培養,經72 h就可獲得大量的有絲分裂細胞。 這種取材簡易、用血量少的培養方法已被廣泛采用。#p#分頁標題#e#
1961年,Hayflickshou建人二倍體細胞系25種,開辟了應用新方向。
1962年,由Murashige和Skoog為煙草細胞培養設計的MS培養基,其特點是無機鹽和離子濃度較高,是較穩定的離子平衡溶液,它的硝酸鹽含量高,其養分的數量和比例合適,能滿足植物細胞的營養和生理需要,因而適用范圍比較廣,多數植物組織培養快速繁殖用。
1963年,進行了單細胞克隆。 原始的細胞株是成纖維細胞,貼壁依賴性。 但后來經無數次傳代后細胞可懸浮生長,它廣泛用于增殖各種病毒,生產獸用疫苗。
1964年,我G就開始進行人參細胞培養。
1965年,有學者在進行魚類細胞培養時,**發現魚類細胞能夠分泌類似哺乳類IFN的抗病毒活性物質,之后陸續發現多種魚類機體和體外培養細胞均能誘生出IFN。
1966年,Steele和Breg成功的進行了羊水細胞培養及胎兒核型分析之后,使羊膜腔穿刺術廣泛地應用于胎兒染色體疾病及先天性代謝病的產前... Cordocentesis),隨后此方法開始廣泛應用于胎兒疾病的產前診斷。
1967年,Mancini和Yates在雞胚腦細胞培養中**成功繁殖了AEV的VR株。 隨后雞胚成纖維細胞、腎細胞、神經膠質細胞和雛雞胰細胞也被用于病毒適應株和野毒株的培養,病毒滴度,特別是自然毒株,一般較低,且未見細胞病變。
1967年, HyClone實驗室創建于1967年,從為美G大學基礎研究中的細胞培養開發高質量的胎牛血清做起,HyClone**先使用科學的收集方法和生產工藝生產出了內毒素和血紅蛋白含量極低的高品質血清。 **個使用了高效過濾方法,大大的提高了FBS的質量和促生長特性。
1969年, 煙草的單個單倍體孢子培養成了完整的單倍體植株。
1970年,Melchers 在金魚草懸浮細胞培養中獲得了溫度突變體。 1970年,PS Carlson 、H.Binding 和YM Heimer 等人分別分離出煙草營養缺陷型細胞、矮牽牛抗鏈霉素細胞系及煙草抗蘇氨酸細胞系。
1971年,地鼠腎細胞疫苗(PHKCV):原代地鼠腎細胞培養疫苗,加拿大、前蘇聯于1971年開始使用。
1972年,中空纖維細胞培養是由RA Knazek于1972年模擬體內微循環,設計了小型中空纖維細胞培養裝置,中空纖維是用聚砜或丙烯的聚合物制成。 培養細胞在中空纖維上能不斷從流動培養液獲得營養物質,細胞代謝產物和分泌物又可隨培養液的流動運走。
1973年,紅豆杉細胞大量培養在我G也獲得初步成功,從細胞培養物中得到了貴重的抗癌藥物紫杉醇,但產率還有待提高。
1975年,角質形成細胞體外培養技術是在Rheinwald 和Green于1975 年創立的飼養層細胞培養方法的基礎上逐漸發展起來的。
1975年,Sato成功地用無血清培養基培養了垂體細胞株CH4,還有人用HamF12無血清細胞培養基成功地克隆了CHO細胞。
1976年,Van Wezel**報道使用微載體培養動物細胞,創立了生物反應器微載體培養細胞工藝,使動物細胞培養進入高密度培養階段。
1977年,Dexter創立了骨髓細胞長期培養,可支持粒系血細胞的分化和成熟。
1978年,植物細胞培養技術的應用范圍得到了迅速發展, 利用體細胞無性系產生的大量變異,再結合人工誘變方法對植物組織或細胞進行突變體篩選,已經獲得了許多抗病,抗蟲,抗除草劑、矮稈、高蛋白等新品種。
1979年,Provost**在體外培養成功后,HAV 可用多種原代及傳代細胞株分離培養,如非洲綠猴腎細胞、人胚腎細胞、傳代猴腎細胞(Vero、BSC- 1、FRhK-4)以及人2倍體肺細胞株(MRC5、KMB17)等。
1981年,Larkin等系統地論述了在植物體細胞培養再生植株的無性系變異以來,利用無性系進行突變體篩選來改良農作物品種。
1982年,Fridenshtein等發現并建立了以貼壁培養法為主要手段的分離擴增方法。
1983年,英GWellcome公司就能夠利用5000L的細胞罐進行大規模細胞培養生產口蹄疫疫苗;美GGenentech公司應用SV40為載體,將乙型肝炎病毒表面抗原基因插入哺乳動物細胞內進行高效表達生產出乙型肝炎疫苗;
1987年,G外有人把培養的黑素細胞開始用于臨床。 利用黑素細胞培養技術,可以把少量皮膚組織擴增培養出大量黑素細胞。 有人用來治療白癜風等疾病,療效滿意,前景很好。 但是由于黑素細胞常用培養基中含佛波醇酯(TPA),存在致瘤危險,影響了這種方法在臨床的應用。
1988年,Hofmann 等**在培養基含胰酶的Vero 細胞上成功繁殖出PEDV,此后,該方法在PEDV 的分離、細胞培養和疫苗的研究中廣泛應用。
1996年,Cha等發現在臨床低傳代分離株Toledo等病毒株中有一個包含19個開放閱讀框(ORF, UL133~UL151)的區域,該區域是實驗室株AD169所不具有的。
1997年, Laurain 等在1997年用野生型發根農桿菌Agrobacterium rhizogenes A4菌株感染銀杏合子胚誘導發根,建立了懸浮細胞培養系,同時用銀杏胚囊(雌配子體)作外植體誘導,建立了懸浮培養系,用HPLC測定了GA、GB、GC、GJ和BB的含量。
1999年,劉勇等成功地進行了胎兒椎間盤細胞的單層培養。 目前,G內外進行椎間盤細胞單層培養的實驗研究較多,技術方法已經成熟。
在流加懸浮培養工藝方面,美G麻省理工Xie Liangzhi等人2000年報道在2L生物反應器中流加培養雜交瘤細胞,通過營養控制降低氨和乳酸的比生成速率,補充培養基包括營養成分、胎牛血清和痕量金屬,**大活細胞密度達到1.7×107cells/mL。
2001年,美GOhashi、Ryo等人報道采用2L一次性生物反應器灌注培養雜交瘤細胞生產單克隆抗體。#p#分頁標題#e#
2001年,瑞士Heine、 Holger等人用帶超聲細胞分離器(UCS)的連續灌注攪拌罐生物反應器培養鼠雜交瘤細胞生產單克隆抗體。
2004年,德GThomas等人在1L攪拌罐生物反應器中培養rCHO細胞生產人MUC-1糖蛋白,采取葡萄糖濃度限制的高產率灌注工藝減少有害代謝物,代謝轉向TCA循環增加,活細胞密度保持在(1~2)×107cells/ml。
2005年,在新華奶牛場降生的被導入人乳鐵蛋白基因的體細胞克隆牛耳朵成纖維細胞,經過細胞培養、克隆、胚胎培養和移植等技術實現的。 經相關技術鑒定,確系轉基因體細胞克隆牛的再克隆體。 此次實驗的妊娠率、出生率、存活率等均達到世界一流水平。
2007年,世界上**個細胞培養生產的流感疫苗上市 ; 在2007年6月13日宣布,歐盟已經批準其流感疫苗Optaflu上市。
2007年11月,成功地用人類皮膚細胞培養出了誘導性多功能干細胞。 由于這項研究解決了胚胎干細胞研究所面臨的倫理問題,因此將徹底改變干細胞研究的科學與政策,為生物醫學研究開辟新的方向。
2008年9 月13日,日本京都大學日前宣布,該校教授山中伸彌開發的誘導多功能干細胞(iPS 細胞)培養方法已被日本特許廳(相當于**局)授予**,成為世界**獲得批準的iPS 細胞相關**。
2009年10 月,TiGenix 收到歐洲委員會商業化ChondroCelect的批文,在冰島、列支敦士登、挪威等27個G家作為先進治療用醫藥產品(ATMPs)。 ChondroCelect是培養軟骨細胞的細胞培養藥物,用于提取自體健康軟骨細胞培養放大后用于再移植手術治療。
2010年,來自美GWake Forest大學Baptist醫學中心再生醫學研究所的研究人員,利用人類肝細胞成功制造出像人類肝臟一樣在實驗室條件下功能齊全的微型肝臟。
 
 
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