細(xì)胞培養(yǎng)發(fā)展歷史
1856年,實現(xiàn)紅豆杉細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)紫杉醇的突破。
1885年,Roux溫生理鹽水培育雞胚組織;
1887年,培養(yǎng)皿(英文:Petri dish)由在德G生物學(xué)家羅伯特·科赫手下工作的細(xì)菌學(xué)家朱利斯·理查德·佩特里(Julius Richard Petri,1852-1921)于1887年設(shè)計,故也稱為“佩特里皿”。是一種用于細(xì)胞培養(yǎng)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(xì)胞培養(yǎng)是在植物組織培養(yǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。 1902年Haberlandt確定了植物的單個細(xì)胞內(nèi)存在其生命體的全部能力(全能性),使成為植物組織培養(yǎng)的開端。 其后,為了實現(xiàn)分裂組織的無限生長,對外植體的選擇及培養(yǎng)基等方面進(jìn)行了探索。
1906年,Beebe和Ewing用蓋片懸滴培養(yǎng)法,以動物血清做培養(yǎng)基,培養(yǎng)狗淋巴細(xì)胞存活了72 小時。 現(xiàn)代細(xì)胞培養(yǎng)是從Harrison(1907)和Carrel(1912)兩人開始的。 Harrison參考前人經(jīng)驗,創(chuàng)建了蓋片覆蓋凹窩玻璃懸滴培養(yǎng)法。
1907年 ,哈里森(Harrison)在無菌條件下用淋巴液作培養(yǎng)基,培養(yǎng)蛙胚神經(jīng)組織存活數(shù)周,并觀察到神經(jīng)細(xì)胞突起的生長過程,由此創(chuàng)建了蓋片覆蓋凹窩玻璃懸滴培養(yǎng)法,奠定了動物組織體外培養(yǎng)的基礎(chǔ)。
1910-1912年,Carrel采用無菌操作、更新培養(yǎng)基、傳代,完善了懸滴培養(yǎng)法;
1912年, Haberlandt的學(xué)生Kotte和美G的Robins在根尖培養(yǎng)中獲得了組織培養(yǎng)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(yǎng)基。
1915年,昆蟲細(xì)胞培養(yǎng)的鼻祖是德G人forhardBendict(1878—1958),發(fā)表了有關(guān)昆蟲細(xì)胞培養(yǎng)的**篇文章。
1923年,Carral設(shè)計創(chuàng)立了卡氏瓶培養(yǎng)法,用此法可根據(jù)需要隨時更換培養(yǎng)液,既有利于組織不斷生長,又可以運用不同種類的營養(yǎng)液培養(yǎng)不同的細(xì)胞,極大地推動了當(dāng)時組織培養(yǎng)研究。
在培養(yǎng)基方面,Earle在1948年設(shè)計了含有碳酸氫鈉等鹽類的Earle氏鹽溶液,Hank’s在1949年設(shè)計了Hank’s氏鹽溶液。
Earle、Dulbecco等于1943年創(chuàng)建單層細(xì)胞培養(yǎng)法,shou建長期傳代的L-細(xì)胞系;1948年Sanford創(chuàng)建單細(xì)胞分離培養(yǎng)法,獲L-細(xì)胞純系。
1948年, 體外細(xì)胞毒性試驗細(xì)胞毒性實驗它是利用體外細(xì)胞培養(yǎng)的方法,測定細(xì)胞溶解,抵制細(xì)胞生長的毒性作用來評價生物材料的潛在細(xì)胞毒性。
1948年,RosenBluth等**報道利用鼠成纖維細(xì)胞培養(yǎng)來篩選聚合物,開始了細(xì)胞毒性試驗評價生物材料的生物相容性的研究與應(yīng)用工作。
1950年,Enders及其同事發(fā)表了**篇關(guān)于在培養(yǎng)細(xì)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(guī)模細(xì)胞培養(yǎng),Copsik等人成功的進(jìn)行了有關(guān)倉鼠腎細(xì)胞(BHK)的懸浮培養(yǎng)。
1951年,Dulbecco等采用胰蛋白酶消化組織培養(yǎng)法,獲得了單層細(xì)胞培養(yǎng),并開始應(yīng)用人工合成培養(yǎng)液。 ? 隨著抗生素的普遍應(yīng)用,體外培養(yǎng)細(xì)胞已經(jīng)是分離、鑒定和大量培養(yǎng)病毒的簡便而又十分有效的工具。
1951年,Geyshou建人腫瘤細(xì)胞——Hela細(xì)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(xì)胞培養(yǎng)獲得 。
1954年,Peebles采自麻疹病人的材料進(jìn)行人的腎臟細(xì)胞培養(yǎng),從而成功地分離到病毒。 乙醚易使病毒鈍化。 用人細(xì)胞、猴腎等作為**代培養(yǎng)的細(xì)胞,再以FL.Hela細(xì)胞等的株細(xì)胞進(jìn)一步增殖,并可在雞胚的羊膜和絨毛尿囊膜上進(jìn)行減毒增殖。
1955年,恩德斯(J.H.Enders)發(fā)表了用組織細(xì)胞培養(yǎng)分離麻疹病毒成功的報告。**代醫(yī)學(xué)病毒學(xué)家湯飛凡認(rèn)為這是病毒方法學(xué)的一個突破,必須盡快掌握它。 1955年,他就*導(dǎo)聞仲權(quán)開始建立了人胚和猴腎細(xì)胞的組織培養(yǎng)。
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(xì)胞壁,故其形態(tài)有較大的可塑性, 容易通過細(xì)菌濾器,是動物細(xì)胞系長期培養(yǎng)中常見的污染源。 1956年由Robison['〕**從體外細(xì)胞培養(yǎng)物中分離出支原體。
1957年,各種培養(yǎng)瓶、培養(yǎng)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(xì)胞,進(jìn)行懸液培養(yǎng),從而開創(chuàng)了細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。 用單層細(xì)胞培養(yǎng)法可以建立很多細(xì)胞系(cell line),通過單細(xì)胞分離培養(yǎng)法又可建立克隆細(xì)胞株(clone或cell strain)。
1958年,狂犬病毒適應(yīng)于在細(xì)胞培養(yǎng)中增殖,隨后利用該技術(shù)生產(chǎn)的細(xì)胞培養(yǎng)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(xué)家?guī)?科研人員根據(jù)新疆地區(qū)的資源特點,shou先開展了動物病毒學(xué)的研究,為新疆生物化學(xué)的研究開創(chuàng)了局。 利用兔腎、牛腎、羊腎和雞脾等原代單層細(xì)胞,進(jìn)行口蹄疫病毒的研究。 采用兔腎細(xì)胞培養(yǎng)出的A型III系口蹄疫苗,深受牧區(qū)廣大牧民的歡迎。
1958年,日本科學(xué)家崗田用滅活的仙臺病毒誘導(dǎo)人的腹水癌細(xì)胞融合成功。 后來科學(xué)家們又成功地誘導(dǎo)了不同種動物的體細(xì)胞融合,并且能將雜種細(xì)胞培養(yǎng)成活。 隨著細(xì)胞融合技術(shù)的不斷改進(jìn),現(xiàn)在這項技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于細(xì)胞學(xué)、遺傳學(xué)、免疫學(xué)、病毒學(xué)等多種學(xué)科的研究工作中。
1959年,美GM.Klein 等用牛腎細(xì)胞培養(yǎng)物**先分離到腺病毒(命名為“10”系腺病毒),其抗原結(jié)構(gòu)類似于人腺病毒。1960年
1960年,人的外周血淋巴細(xì)胞培養(yǎng)方法是1960年由Moorhead 提出來的。 正常情況下,人外周血小淋巴細(xì)胞都處在G1期(或G0期),但在體外給予一定的條件,進(jìn)行培養(yǎng),經(jīng)72 h就可獲得大量的有絲分裂細(xì)胞。 這種取材簡易、用血量少的培養(yǎng)方法已被廣泛采用。#p#分頁標(biāo)題#e##p#分頁標(biāo)題#e#
1961年,Hayflickshou建人二倍體細(xì)胞系25種,開辟了應(yīng)用新方向。
1962年,由Murashige和Skoog為煙草細(xì)胞培養(yǎng)設(shè)計的MS培養(yǎng)基,其特點是無機鹽和離子濃度較高,是較穩(wěn)定的離子平衡溶液,它的硝酸鹽含量高,其養(yǎng)分的數(shù)量和比例合適,能滿足植物細(xì)胞的營養(yǎng)和生理需要,因而適用范圍比較廣,多數(shù)植物組織培養(yǎng)快速繁殖用。
1963年,進(jìn)行了單細(xì)胞克隆。 原始的細(xì)胞株是成纖維細(xì)胞,貼壁依賴性。 但后來經(jīng)無數(shù)次傳代后細(xì)胞可懸浮生長,它廣泛用于增殖各種病毒,生產(chǎn)獸用疫苗。
1964年,我G就開始進(jìn)行人參細(xì)胞培養(yǎng)。
1965年,有學(xué)者在進(jìn)行魚類細(xì)胞培養(yǎng)時,**發(fā)現(xiàn)魚類細(xì)胞能夠分泌類似哺乳類IFN的抗病毒活性物質(zhì),之后陸續(xù)發(fā)現(xiàn)多種魚類機體和體外培養(yǎng)細(xì)胞均能誘生出IFN。
1966年,Steele和Breg成功的進(jìn)行了羊水細(xì)胞培養(yǎng)及胎兒核型分析之后,使羊膜腔穿刺術(shù)廣泛地應(yīng)用于胎兒染色體疾病及先天性代謝病的產(chǎn)前... Cordocentesis),隨后此方法開始廣泛應(yīng)用于胎兒疾病的產(chǎn)前診斷。
1967年,Mancini和Yates在雞胚腦細(xì)胞培養(yǎng)中**成功繁殖了AEV的VR株。 隨后雞胚成纖維細(xì)胞、腎細(xì)胞、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞和雛雞胰細(xì)胞也被用于病毒適應(yīng)株和野毒株的培養(yǎng),病毒滴度,特別是自然毒株,一般較低,且未見細(xì)胞病變。
1967年, HyClone實驗室創(chuàng)建于1967年,從為美G大學(xué)基礎(chǔ)研究中的細(xì)胞培養(yǎng)開發(fā)高質(zhì)量的胎牛血清做起,HyClone**先使用科學(xué)的收集方法和生產(chǎn)工藝生產(chǎn)出了內(nèi)毒素和血紅蛋白含量極低的高品質(zhì)血清。 **個使用了高效過濾方法,大大的提高了FBS的質(zhì)量和促生長特性。
1969年, 煙草的單個單倍體孢子培養(yǎng)成了完整的單倍體植株。
1970年,Melchers 在金魚草懸浮細(xì)胞培養(yǎng)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(yǎng)缺陷型細(xì)胞、矮牽牛抗鏈霉素細(xì)胞系及煙草抗蘇氨酸細(xì)胞系。
1971年,地鼠腎細(xì)胞疫苗(PHKCV):原代地鼠腎細(xì)胞培養(yǎng)疫苗,加拿大、前蘇聯(lián)于1971年開始使用。
1972年,中空纖維細(xì)胞培養(yǎng)是由RA Knazek于1972年模擬體內(nèi)微循環(huán),設(shè)計了小型中空纖維細(xì)胞培養(yǎng)裝置,中空纖維是用聚砜或丙烯的聚合物制成。 培養(yǎng)細(xì)胞在中空纖維上能不斷從流動培養(yǎng)液獲得營養(yǎng)物質(zhì),細(xì)胞代謝產(chǎn)物和分泌物又可隨培養(yǎng)液的流動運走。
1973年,紅豆杉細(xì)胞大量培養(yǎng)在我G也獲得初步成功,從細(xì)胞培養(yǎng)物中得到了貴重的抗癌藥物紫杉醇,但產(chǎn)率還有待提高。
1975年,角質(zhì)形成細(xì)胞體外培養(yǎng)技術(shù)是在Rheinwald 和Green于1975 年創(chuàng)立的飼養(yǎng)層細(xì)胞培養(yǎng)方法的基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展起來的。
1975年,Sato成功地用無血清培養(yǎng)基培養(yǎng)了垂體細(xì)胞株CH4,還有人用HamF12無血清細(xì)胞培養(yǎng)基成功地克隆了CHO細(xì)胞。
1976年,Van Wezel**報道使用微載體培養(yǎng)動物細(xì)胞,創(chuàng)立了生物反應(yīng)器微載體培養(yǎng)細(xì)胞工藝,使動物細(xì)胞培養(yǎng)進(jìn)入高密度培養(yǎng)階段。
1977年,Dexter創(chuàng)立了骨髓細(xì)胞長期培養(yǎng),可支持粒系血細(xì)胞的分化和成熟。
1978年,植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用范圍得到了迅速發(fā)展, 利用體細(xì)胞無性系產(chǎn)生的大量變異,再結(jié)合人工誘變方法對植物組織或細(xì)胞進(jìn)行突變體篩選,已經(jīng)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(yǎng)成功后,HAV 可用多種原代及傳代細(xì)胞株分離培養(yǎng),如非洲綠猴腎細(xì)胞、人胚腎細(xì)胞、傳代猴腎細(xì)胞(Vero、BSC- 1、FRhK-4)以及人2倍體肺細(xì)胞株(MRC5、KMB17)等。
1981年,Larkin等系統(tǒng)地論述了在植物體細(xì)胞培養(yǎng)再生植株的無性系變異以來,利用無性系進(jìn)行突變體篩選來改良農(nóng)作物品種。
1982年,F(xiàn)ridenshtein等發(fā)現(xiàn)并建立了以貼壁培養(yǎng)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(xì)胞罐進(jìn)行大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)口蹄疫疫苗;美GGenentech公司應(yīng)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(xì)胞內(nèi)進(jìn)行高效表達(dá)生產(chǎn)出乙型肝炎疫苗;
1987年,G外有人把培養(yǎng)的黑素細(xì)胞開始用于臨床。 利用黑素細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù),可以把少量皮膚組織擴增培養(yǎng)出大量黑素細(xì)胞。 有人用來治療白癜風(fēng)等疾病,療效滿意,前景很好。 但是由于黑素細(xì)胞常用培養(yǎng)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(yīng)用。
1988年,Hofmann 等**在培養(yǎng)基含胰酶的Vero 細(xì)胞上成功繁殖出PEDV,此后,該方法在PEDV 的分離、細(xì)胞培養(yǎng)和疫苗的研究中廣泛應(yīng)用。
1996年,Cha等發(fā)現(xiàn)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(qū)域,該區(qū)域是實驗室株AD169所不具有的。
1997年, Laurain 等在1997年用野生型發(fā)根農(nóng)桿菌Agrobacterium rhizogenes A4菌株感染銀杏合子胚誘導(dǎo)發(fā)根,建立了懸浮細(xì)胞培養(yǎng)系,同時用銀杏胚囊(雌配子體)作外植體誘導(dǎo),建立了懸浮培養(yǎng)系,用HPLC測定了GA、GB、GC、GJ和BB的含量。
1999年,劉勇等成功地進(jìn)行了胎兒椎間盤細(xì)胞的單層培養(yǎng)。 目前,G內(nèi)外進(jìn)行椎間盤細(xì)胞單層培養(yǎng)的實驗研究較多,技術(shù)方法已經(jīng)成熟。
在流加懸浮培養(yǎng)工藝方面,美G麻省理工Xie Liangzhi等人2000年報道在2L生物反應(yīng)器中流加培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞,通過營養(yǎng)控制降低氨和乳酸的比生成速率,補充培養(yǎng)基包括營養(yǎng)成分、胎牛血清和痕量金屬,**大活細(xì)胞密度達(dá)到1.7×107cells/mL。
2001年,美GOhashi、Ryo等人報道采用2L一次性生物反應(yīng)器灌注培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞生產(chǎn)單克隆抗體。#p#分頁標(biāo)題#e##p#分頁標(biāo)題#e#
2001年,瑞士Heine、 Holger等人用帶超聲細(xì)胞分離器(UCS)的連續(xù)灌注攪拌罐生物反應(yīng)器培養(yǎng)鼠雜交瘤細(xì)胞生產(chǎn)單克隆抗體。
2004年,德GThomas等人在1L攪拌罐生物反應(yīng)器中培養(yǎng)rCHO細(xì)胞生產(chǎn)人MUC-1糖蛋白,采取葡萄糖濃度限制的高產(chǎn)率灌注工藝減少有害代謝物,代謝轉(zhuǎn)向TCA循環(huán)增加,活細(xì)胞密度保持在(1~2)×107cells/ml。
2005年,在新華奶牛場降生的被導(dǎo)入人乳鐵蛋白基因的體細(xì)胞克隆牛耳朵成纖維細(xì)胞,經(jīng)過細(xì)胞培養(yǎng)、克隆、胚胎培養(yǎng)和移植等技術(shù)實現(xiàn)的。 經(jīng)相關(guān)技術(shù)鑒定,確系轉(zhuǎn)基因體細(xì)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(dá)到世界一流水平。
2007年,世界上**個細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)的流感疫苗上市 ; 在2007年6月13日宣布,歐盟已經(jīng)批準(zhǔn)其流感疫苗Optaflu上市。
2007年11月,成功地用人類皮膚細(xì)胞培養(yǎng)出了誘導(dǎo)性多功能干細(xì)胞。 由于這項研究解決了胚胎干細(xì)胞研究所面臨的倫理問題,因此將徹底改變干細(xì)胞研究的科學(xué)與政策,為生物醫(yī)學(xué)研究開辟新的方向。
2008年9 月13日,日本京都大學(xué)日前宣布,該校教授山中伸彌開發(fā)的誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞(iPS 細(xì)胞)培養(yǎng)方法已被日本特許廳(相當(dāng)于**局)授予**,成為世界**獲得批準(zhǔn)的iPS 細(xì)胞相關(guān)**。
2009年10 月,TiGenix 收到歐洲委員會商業(yè)化ChondroCelect的批文,在冰島、列支敦士登、挪威等27個G家作為先進(jìn)治療用醫(yī)藥產(chǎn)品(ATMPs)。 ChondroCelect是培養(yǎng)軟骨細(xì)胞的細(xì)胞培養(yǎng)藥物,用于提取自體健康軟骨細(xì)胞培養(yǎng)放大后用于再移植手術(shù)治療。
2010年,來自美GWake Forest大學(xué)Baptist醫(yī)學(xué)中心再生醫(yī)學(xué)研究所的研究人員,利用人類肝細(xì)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。