Шпаргалки для студентов

готовимся к сессии

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта

Шпаргалки: культура тканей и клеток растений

in vitro клеток и тканей животных


Достижения цитологии явились идейной предпосылкой развития метода культивирования изолированных тканей и клеток животных. Но научную основу для разработки этого метода составили: во-первых, представление о клетке как универсальной структуре у всех животных и растений (концепция М. Шлейдена и Т. Шванна) и, во-вторых, концепция К. Бернарда, согласно которой живой ор­ганизм способен поддерживать внутренний гомеостаз при изменении внешних условий среды. Концепция Бернарда относится к целому организму, однако бы­ло высказано предположение, что она может быть применена и к клеткам, рас­тущим в культуре in vitro.

Многие ученые конца XIX - начала XX в. показали, что вне организма можно сохранять живые ткани. В частности, в 1875 г. профессор Петербургской медико-хирургической академии А. Е. Голубев в экспериментах по действию электрического тока и химических веществ на изолированные лейкоциты обна­ружил, что последние могут жить и размножаться вне целого организма. Однако он не ставил целью поддерживать рост и развитие тканей и клеток в таких усло­виях, так как основным направлением его деятельности было изучение клетки в живом состоянии. Поэтому его нельзя назвать истинным основоположником культивирования тканей и клеток животных in vitro. Немецкий анатом и эмбрио­лог Вильгельм Ру в 1884 г. проводил опыты по культивированию яйца лягушки в фильтрованном курином белке. Тем не менее нельзя точно сказать, что наблю­даемые им явления были связаны именно с истинным переживанием здоровых тканей, а не просто с замедленной гибелью клеток. Таков был подготовительный этап развития метода культуры тканей и клеток животных.

Основателем метода культивирования in vitro клеток животных принято считать американского эмбриолога Р. Гаррисона, которому в 1907-1910 гг. удалось провести серию уникальных исследований по поддержанию в течение нескольких недель в культуре in vitro нервных клеток и наблюдать в микроскоп их рост. Нервные клетки были внедрены в каплю свернувшейся лимфы (лим­фатический тромб). В 1910 г. ученик Р. Гаррисона М. Берроуз предложил использовать вме­сто лимфатического тромба тромб плазмы курицы. В 1913 г. другой ученик и последователь Р. Гаррисона А. Каррел исполь­зовал вместо лимфы плазму крови, обогащенную экстрактом куриного эмбрио­на. Эта добавка заметно ускоряла рост животной ткани. А. Каррел показал, что при периодической пересадке кусочка животной ткани (он работал с клетками сердца куриного эмбриона) на свежую питательную среду можно получить «бессмертные» клетки. Позднее М. Берроуз и А. Каррел модифицировали метод тканевых куль­тур, заменив плазму крови - разведенной гипотонической средой из трех час­тей плазмы и двух частей дистиллированной воды, что облегчило получение питательной среды, необходимой для культивирования тканей.

Следующий этап развития метода культивирования in vitro клеток и тка­ней животных характеризуется началом работ по выращиванию и репродукции в клетках животных вирусов для производства различных вакцин (против свинки, кори, краснухи и др.). Субстратом служили клетки куриных эмбрионов и тканей человека. Однако общей тенденцией в развитии метода была замена питательных сред природного происхождения на синтетические.

Большим прогрессом стало получение в 1940-е гг. первых антибиотиков и их использование путем добавления к питательным средам для предотвраще­ния контаминаций бактериальной и грибной инфекциями. Крупным достижением явилась разработка в начале 1950-х гг. метода од­нослойных культур с применением диспергирующих средств (трипсин, версен) для приготовления клеточных суспензий.

Современный этап связан с возможностью получения в культуре in vitro из одиночной клетки популяции клеток, органов и целого организма, выделе­нием интерферонов, разработкой и промышленным внедрением гибридомной технологии (производство моноклональных антител).