細胞生物學的方法與工具

細胞培養

/ sel KUL-chur /

在整隻活體動物體內研究細胞很困難:細胞有數十億個,全都糾纏在一起,並不斷受到周圍一切的影響。細胞培養繞開了這一點,它在體外、在培養皿中培養細胞,讓你能在完全受控的條件下觀察並擺弄它們。這就像把幾株植物從混亂的森林裡搬進一座整潔的溫室,在那裡你掌控光照、水分和土壤。

細胞從組織中取出,放入無菌的培養瓶或培養皿中,浸泡在一種營養肉湯(培養基)裡,培養基提供糖、鹽、胺基酸和生長因子。在培養箱中保持體溫的溫暖、並控制氣體和濕度,細胞便會貼附、進食並分裂。當它們增殖到布滿培養皿時,研究者會給它們「傳代」——把它們取下來、分到新鮮的培養皿中——以維持其生長。一切都必須保持無菌,因為入侵的細菌或真菌會迅速淹沒整個培養物。

細胞培養是現代生物學與醫學的基石:它讓研究者能夠測試藥物、研究細胞如何響應信號、生產疫苗和抗體,並以遠比動物實驗更便宜、更快速的方式開展實驗。它最核心的注意事項是:孤零零待在培養皿裡的細胞,與活體內的細胞並不相同——它脫離了相鄰組織、血液供應和天然的化學信號——所以培養中的發現,必須先經過驗證,才能被信賴為在整個生物體中也成立。

一家製藥實驗室在培養皿中培養人類肝細胞,向每一皿加入一種候選藥物,提早測量其毒性——這遠早於、也遠比任何動物或人體試驗便宜。

受控的培養皿讓你能直接研究細胞——但它與活體並不相同。

在培養皿中(體外)得到的結果,並不自動在活體(體內)中成立:培養的細胞缺少真實組織中的相鄰細胞、信號和血液供應,而且經過多次分裂後其行為可能會發生漂移。

又稱
tissue culturein vitro culture组织培养體外培養