细胞工程简介

这是一篇关于细胞工程简介的思维导图，主要内容有细胞工程的应用、细胞工程的定义、生物工程、细胞工程特点、发展历史。

细胞工程简介

• 细胞工程应用
  • 1.动植物人工繁殖技术：通过细胞工程技术繁殖自然界现有的优良动植物是细胞工程的一个重要研究内容。 主要技术包括：植物组织培养、人工种子、试管动物、克隆动物等。
  • 2.新品种培育技术：通过细胞工程技术对现有生物的遗传 性状进行改良和培育新型物种一直是细胞工程的一个重要研究内容和发展动力。 具体的细胞工程育种技术包括：细胞水平上的原生质体诱变、细胞融合技术；细胞器水平上的细胞重组；染色体水平上的多倍体、单倍体育种等。
  • 3.生物制品生产技术：利用动植物细胞、组织培养或者转基因动植物生物反应器生产生物制品（食品、药物、化工原料、生物能源等）是现代细胞工程的一个代表性领域。 主要技术包括：以杂交瘤细胞培养大量制备单克隆抗体、动物细胞培养生产疫苗、转基因动植物生物反应器等。
  • 4.细胞疗法与组织工程：干细胞是当今生命科学最前沿领域，干细胞工程、组织工程有望给现代医学带来一场革命。 利用培养的细胞或者离体再造的组织修复受损细胞、组织或器官的技术，属于细胞工程最新发展领域之一。
• 细胞工程的定义
  • 指主要以细胞为对象，应用生命科学理论，借助工程学原理与技术，有目的地利用或改造生物遗传性状，以获得特定的细胞、组织产品或新型物种的一门综合性科学技术。
  • 研究对象：动植物细胞（原生质体），也包括细胞器、染色体、细胞核、胚胎。
• 生物工程
  • 第一代生物工程：4000多年前﹣20世纪30年代，以发酵酿造为代表。
  • 第二代生物工程：20世纪40年代二战期间，以抗生素、氨基酸、酶制剂为代表。
  • 第三代生物工程：20世纪70年代，以基因重组、细胞和组织培养、克隆等为代表。
• 细胞工程特点
  • 综合性：多学科交叉（生物、材料、控制、机械等）
  • 易用性：重在产品和技术，这样是“细胞生物学”和“细胞工程”的区别
  • 前沿性：现代生物技术和生命科学技术的前沿热点
• 发展历史
  • 探索期
    • 19世纪末﹣20世纪中期动物：
    • 1885年，卢克斯（ Roux ）发现鸡的神经细胞在生
    • 理盐水中可以存活，并使用了“组织培养”一词。1907年，美国生物学家哈里森（ Harrison ）从蝌蚪的脊索中分离出神经组织，把它放在青蛙的凝固的淋巴液中培养。蝌蚪神经组织存活了几周，并且从神经细胞中长出了神经纤维，开创了动物组织培养的先河。
    • 植物：
    • 1937年，荷兰植物学家温特（ Went ）发现 B 族维生素和生长素对植物根的生长具有促进作用。
    • 1937-1938年，法国科学家高特里特（ Gautheret )和诺比考特（ Nobercourt ）几乎同时离体培养了胡萝卜组织，并使细胞成功増殖。
    • 因此，温特（ Went )、高特里特（ Gautheret ）和诺比考特（ Nobercourt ）一起成为植物组织培养的奠基人。
  • 诞生期
    • 20世纪70年代
    • 1956-1959年，斯沃尔（ Swarup ）利用低温处理三棘刺鱼获得了三倍体，并饲养至性成熟。
    • 1959年，美籍华人科学家张明觉首次获得了第一个体外受精动物一试管兔。
    • 1962年，凯普斯提克（ Capstick ）等成功地进行了仓鼠肾细胞的悬浮培养，为动物细胞大规模培养技术的建立提供了基础。
    • 随着动植物组织培养、细胞融合技术的不断完善，以及在细胞核移植、动物克隆、三倍体育种、体外受精等方面的尝试，理论科学“细胞生物学”的诞生，最终推动了20世纪70年代前后细胞工程这门新兴学科的形成。
  • 快速发展时期
    • 20世纪70年代一至今
    • 1973年，古谷树里（ Furuya ）等通过培养人参细胞生产人参皂苷，开创了植物活性物质生产的新途径。
    • 1975年，科勒（ Kohler ）和米尔斯坦（ Mi lstein ）成功构建能分泌单克隆抗体又能体外大量增殖的杂交瘤细胞，从而建立了小鼠淋巴细胞杂交瘤技术。
    • 1977年，英国采用胎工程技术成功培育出世界首例试管婴儿。
    • 1981年，埃文斯（ M . J . Evans ）和科夫曼（ Kanfman )成功地分离到小鼠胚胎干细胞。
    • 1983年，帕尔米特（ Palmiter ）和布林斯特( Brinster ）将大鼠生长素基因转入小鼠培育出生长快的超级小鼠。
    • 1984年，丹麦科学家维拉德森（ Villadsen ）成功利用胚胎细胞克隆出一只绵羊，这是首次证实的通过核移植技术克隆的哺乳动物。
    • 1987年，美国科学基金会提出组织工程（ Tissue Engineer ing ）概念，目前，细胞疗法、组织修复和人造组织器官已经成为当今生物与医学结合的热点领域。
    • 1997年，英国利用成年动物体细胞克隆出绵羊“多莉”，证明了高等动物体细胞的全能性，这是细胞工程历史上的一个里程碑式的成果。之后，小鼠、牛、猪等均成功获得了体细胞克隆动物后代。
    • 1998年，美国科学家成功分离建立了人的胚胎干细胞系，极大地促进了干细胞研究热点的形成。