在體外模擬體內環(huán)境，人工控制無(wú)菌、溫度、酸堿度、氧氣與二氧化碳、營(yíng)養條件等，使細胞正常生長(cháng)、繁殖且保持主要結構與功能，這種技術(shù)可以使單個(gè)細胞經(jīng)過(guò)控制培養成為大量的單細胞或者少分化的多細胞。
明美高分辨率2100萬(wàn)像素相機MSX11拍攝貼壁細胞
依據生長(cháng)狀態(tài)分類(lèi)，細胞培養一般分為貼附型和懸浮型①貼壁型細胞：粘附是大多數有機體細胞在體內生長(cháng)發(fā)育的基本存在形式，一方面是細胞之間的相互接觸，另一表現是細胞外基質(zhì)之間的結合，基于這種特性，細胞之間才能相互結合形成組織，在體外培養時(shí)，也需要固相界面為細胞提供粘著(zhù)點(diǎn)。②懸浮型：屬于非貼壁依賴(lài)的細胞，通常也會(huì )發(fā)生細胞質(zhì)膜與培養液底粘連，但面積一般不超過(guò)5%。該類(lèi)型細胞一般來(lái)自血液、骨髓或脾，尤以血中白細胞、癌細胞為主要代表，在懸浮液中生長(cháng)狀態(tài)良好時(shí)，顯微視角下細胞一般呈圓形，單個(gè)或小細胞團。培養的細胞依據光學(xué)顯微鏡下的形態(tài)，主要可分為以下幾類(lèi)：- 成纖維細胞型：一般起源于心肌，平滑肌，成骨細胞，血管內皮等細胞。細胞呈梭形、扇形、星形或不規則三角形，中央有卵圓形核，胞質(zhì)常向外伸出3-5個(gè)長(cháng)短不一的突起，生長(cháng)時(shí)呈放射狀。細胞匯合過(guò)程中，細胞的生長(cháng)呈放射狀、火焰狀或漩渦狀。
- 上皮細胞型：泛指形態(tài)上類(lèi)似上皮細胞的培養細胞，起源于內、外胚層的細胞如皮膚表皮及其衍生物、消化管上皮、肝胰、肺泡上皮等，一般呈扁平、不規則多邊形，中央有圓形核，細胞外觀(guān)透明，細胞彼此緊密相連成單層生長(cháng)，生長(cháng)時(shí)呈膜狀移動(dòng)，處于膜邊緣的細胞總與膜相連。
- 淋巴母細胞樣型：胞體一般呈圓形，直徑在幾微米到十幾微米不等，細胞漿量少，胞核大，核周屆界明顯，多見(jiàn)于急性淋巴細胞白血病等。與上述兩種形態(tài)類(lèi)型細胞不同，該類(lèi)型細胞不是貼壁生長(cháng)，而是懸浮生長(cháng)。
生物體主要是由各種細胞組成的高度統一的整體，對單個(gè)細胞或某一種群細胞在體內的活動(dòng)和功能進(jìn)行研究是比較難實(shí)現的，細胞培養的意義在于，人工控制外界變量，一方面可以研究細胞的代謝、衰老等過(guò)程、藥物等對細胞的影響；另一方面，細胞培養可產(chǎn)生大量同類(lèi)型的細胞群作為各類(lèi)實(shí)驗樣本，保證結果一致性和可重復性。目前細胞培養主要用于藥物篩選和開(kāi)發(fā)，以及生物化合物（例如疫苗、治療性蛋白質(zhì)）的大規模制造：- 藥物作用機理研究：在培養的細胞中添加藥物作為變量，觀(guān)察研究藥物對細胞的作用機理與結果，進(jìn)而作為藥物機理的一個(gè)判斷依據。
- 新藥篩選：如化學(xué)合成藥物藥效研究、中藥有效成分的篩選與鑒定等。
- 疫苗開(kāi)發(fā)研究：如病毒性疫苗的研究與開(kāi)發(fā)（肝炎病毒疫苗、艾滋病疫苗等）、腫瘤疫苗（多肽疫苗）等。
- 基因工程藥物研究與開(kāi)發(fā)：如干擾素研究與開(kāi)發(fā)，細胞生長(cháng)因子研究與開(kāi)發(fā)等。
- 細胞工程藥物研究與開(kāi)發(fā)：生物活性多肽研究與開(kāi)發(fā)，人參皂甙、紫杉醇等生物活性成分研究與開(kāi)發(fā)。
- 單克隆抗體制備：包括診斷用單克隆抗體，治療用單克隆抗體。
- 基因轉移（轉染）研究：向受體細胞中導入外源基因，改造細胞遺傳性狀。一種方式是在轉入的基因中添加熒光標記物，用以篩選出轉化細胞，這一步通常需要使用熒光顯微鏡進(jìn)行篩選判斷標記的轉染細胞。
- 未經(jīng)染料標記的活細胞透明度大，折光性強，輪廓不清，常規的明場(chǎng)觀(guān)察較難將其從培養液中區分開(kāi)來(lái)，對于這類(lèi)低反差的活細胞，需要使用相差觀(guān)察或霍夫曼調制相襯觀(guān)察等方法，使無(wú)色透明活細胞也能輕松被識別。
- 細胞培養需要各種專(zhuān)業(yè)設備，細胞房空間一般較為局促，超凈工作臺留給細胞觀(guān)察的空間也非常有限，利用有限空間對于設備的小巧化和集約化提出了更高的要求。對于熒光顯微鏡，使用LED光源替代占地空間大的汞燈是十分必要的，小尺寸但集合多種觀(guān)察方式的活細胞成像儀對于有限空間的高效利用也是很好的解決方案。
- 對于工業(yè)化生產(chǎn)如疫苗、單克隆抗體、基因重組藥物等，需要使用細胞工廠(chǎng)之類(lèi)的大規模培養，由于容器大小高度的限制，就要求顯微鏡有更大的載物臺和工作空間尺寸。
①典型解決方案：倒置顯微鏡MI52-N + 顯微鏡相機MS60/MSX11/MDX10- 倒置顯微鏡，標配明場(chǎng)和相差觀(guān)察，適合觀(guān)察活細胞
- 載物臺可匹配主流規格培養容器，也可拆下移動(dòng)平臺節省空間
- 可升級熒光觀(guān)察成為MF52-N，可升級MS23/MC50-S熒光相機
②大尺寸培養皿適配方案：細胞工廠(chǎng)顯微鏡MI52-CF + 顯微鏡相機MS60/MSX11/MDX10
- 倒置顯微鏡，標配明場(chǎng)和相差觀(guān)察，適合觀(guān)察活細胞
- 可配備明場(chǎng)、相差、熒光觀(guān)察功能
- 大尺寸載物臺，大工作距離，可對十層細胞工廠(chǎng)進(jìn)行觀(guān)察（MF52-CF）
③局促細胞房空間解決方案：活細胞成像儀MCS11/MCS21 + 手機/平板電腦- 高度一體化，支持明場(chǎng)和相襯觀(guān)察成像
- 可用電腦平板無(wú)線(xiàn)連接相機，避免線(xiàn)材造成不便
- 可選配自動(dòng)對焦、熒光、雙物鏡等升級配置
④大規模細胞培養解決方案：多層細胞工廠(chǎng)成像儀MCF400- 原位實(shí)時(shí)觀(guān)測40層細胞工廠(chǎng)
- 實(shí)時(shí)遠程自動(dòng)監控，可溯源
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