11/27/2013
1
CHƢƠNG MỞ ĐẦU
GIỚI THIỆU MÔN HỌC
ThS. Nguyễn Thành Luân
Email:
KHOA CNSH & KTMT
BÀI GIẢNG CÁC PHƢƠNG PHÁP
NUÔI CẤY TẾ BÀO
ĐỀ CƢƠNG MÔN HỌC
Tên học phần: CÁC PHƢƠNG PHÁP NUÔI
CẤY TẾ BÀO
M học phần: 08220058
S tín chỉ: 2 (2, 0, 4)
Trnh đ: Dành cho sinh viên đại học
Hệ đào tạo: Đại học
Mục tiêu môn học
– Trình bày đƣợc kiến thức chung về nuôi cấy tế
bào, những hiểu biết chung về môi trƣờng và
điều kiện nuôi cấy;
– Hiểu rõ các phƣơng pháp nuôi cấy cơ bản ở các
mô tế bào khác nhau nhƣ vi sinh vật, thực vật
hoặc động vật.
– Hiểu đƣợc sự ảnh hƣởng của các điều kiện
ngoại cảnh đến khả năng nuôi cấy và sinh
trƣởng, phát triển của tế bào cũng nhƣ xuất hiên
các biến dị của mô hoặc tế bào sinh vật khi có
sự thay đổi các yếu tố ngoại cảnh.
11/27/2013
1998.
11/27/2013
3
Tiêu chí đánh giá môn học
Dự lớp: 80% trở lên tính theo số tiết
lên lớp
Thi giữa học phần: 0%
Thi kết thúc học phần: 70%
Khác: 30% (Thảo luận, tiểu luận…)
Đánh giá tiểu luận (30%)
• Seminar + tiểu luận theo nhm
• Thời gian: 15 phút/nhm, phải có đầy đủ thành
viên báo cáo
• Chủ đề về 1 tài liệu chuyên ngành về:
– Nuôi cấy tế bào VSV
– Nuôi cấy tế bào thc vt
– Nuôi cấy tế bào đng vt
• Chú trọng vào các phƣơng pháp nuôi cấy hiện
đại, ứng dụng cao
• Mi nhm tiểu luận: 4 ngƣi
BÁO CÁO TIỂU LUẬN
• Sinh viên tự chọn lọc tên đề tài phù hợp
về các lĩnh vực nuôi cấy tế bào vi sinh
vật, thực vật & động vật.
• Chọn lọc phƣơng pháp nuôi cấy hiện đại,
theo quy trình nuôi cấy theo công nghiệp
(thành phẩm).
• Ƣớc lƣợng rõ ràng giá cả, phân tích ƣu
• Gồm 4 phần chính: Đại cƣơng nuôi cấy tế
bào, PP nuôi cấy TB VSV, Thực vật, Động
vật (Có câu hỏi tiếng Anh) 11/27/2013
5
ĐỀ CƢƠNG CHI TIẾT
S
TT
Nội dung
Số tiết
1
Chương 1: Mở đầu
2
2
Chương 2: Sinh trưởng và bất động của tế bào
4
3
Chương 3: Động học sinh trưởng của tế bào
4
4
Chương 4:
Thiết kế hệ lên men 4
5
Chương 5: Nuôi cấy tế bào vi sinh vật
4
6
Chương 6: Nuôi cấy tế bào động vật
các tế bào sống (vi sinh vật, thực vật và
động vật). Mi tế bào sống của cơ thể sinh
vật hoạt động trong lĩnh vực sản xuất này
đƣợc xem nhƣ một lò phản ứng nhỏ”.
Công nghệ sinh học hiện đại
• Thuật ngữ “Công nghệ sinh
học” thƣờng đƣợc sử dụng.
Vậy CNSH là gì?
• Những kỹ thuật mới nhƣ DNA
tái tổ hợp (DNA recombinant)
và dung hợp tế bào (cell
fusion), đƣợc xem là lĩnh vực
công nghệ sinh học hiện đại.
11/27/2013
7
Câu hỏi
• Hãy cho biết bản chất của phƣơng
pháp DNA tái tổ hợp và dung hợp tế
bào?
• Các ứng dụng của 2 phƣơng pháp trên
Nhu cầu của CNSH hiện đại
• Các dƣợc phẩm:
– Sản xuất Insulin để chữa bệnh đái tháo
đƣờng
– Sản xuất các Hormone sinh trƣởng ngƣời
để điều trị bệnh còi của trẻ em
– Các Interferon (IFNs) để chống viêm nhiễm,
11/27/2013
9
Mục tiêu chính của công nghệ rDNA
• Gắn một gen ngoại lai (foreign gene) mã
hóa cho một sản phẩm mong muốn vào
trong các dạng DNA mạch vòng (plasmid
vector) của vi khuẩn
• Chuyển gene vào trong một cơ thể vật
chủ gen ngoại lai c thể biểu hiện để
sản xuất sản phẩm của n từ cơ thể này.
Dung nạp tế bào (cell fusion)
Dung nạp tế bào
• Là quá trình hình thành một tế bào lai đơn
(single hybrid cell) với nhân và tế bào chất
từ hai loại tế bào riêng biệt để tổ hợp các
đặc điểm mong muốn của cả hai loại tế
bào này.
• Ứng dụng trong việc ứng dụng sản xuất
tế bào lai trong sản xuất kháng thể đơn
dòng, ghp mô tế bào,…
11/27/2013
10
Công nghệ nuôi cấy tế bào
Các công nghệ DNA tái
tổ hợp hoặc dung nạp
tế bào đƣợc khởi đầu
bởi những nghiên cứu
thuần túy và các kết
quả cuối cùng có thể
ngƣời Anh khám phá ra dung
dịch Ringer’s Solution quyết
định nồng độ ƣu trƣơng từ các
loại muối gồm 6.5g NaCl, 0.42g
KCl, 0.25g CaCl
2
and 1 mole
Natri bicarbonate
Ứng dụng trong tất cả các thí
nghiệm in vitro về các mô và cơ
quan (cơ, tim của chim, cá,
động vật có vú )
Lịch sử hình thành
Vào năm 1885, Roux
chuyển 1 mẫu đĩa môi
trƣờng nuôi cấy tế bào
thần kinh of 1 phôi tế
bào gà và duy trì trong 1
môi trƣờng muối saline,
mở đầu cho việc phát
triển công nghệ nuôi cấy
tế bào.
Wilhelm Roux (1850 – 1924)
ngƣời Đức
11/27/2013
12
Lịch sử hình thành
• Từ 1907–1910, sáng
chế ra mô tế bào nhân
– Phải thu đƣợc các chất xúc tác sinh học tốt
nhất (vi sinh vật, tế bào động vật, tế bào thực
vật,hoặc enzyme)
– Tạo ra môi trƣờng tốt nhất c thể cho sự xúc
tác bằng cách thiết kế các bioreactor/fermenter
thích hợp với phƣơng thức tối ƣu nhất.
– Phân tách các sản phẩm mong muốn từ hn
hợp phản ứng trong một phƣơng thức kinh tế
nhất.
NHC LI
Bio-prossessing
Kỹ thuật tạo dòng tế bào
11/27/2013
14
Bể phản ứng sinh học
Bể phản ứng sinh học
Theo anh/chị, bể phản ứng sinh học
(Bioreactor) là gì?
Mục đích của việc sử dụng bể phản ứng
sinh học là gì?
11/27/2013
15
27/11/2013 43
27/11/2013 44
27/11/2013 45
11/27/2013
16
27/11/2013 46
27/11/2013 47
– Cấu trúc cơ thể sinh vật
Các dạng nuôi cấy tế bào
11/27/2013
19
Nuôi cấy tế bào vi sinh vật
Prokaryotes:
Tế bào vi khuẩn
Virus và các
bacteriophage
VSV Eukaryotes:
nấm men, nấm mốc, tảo
(algae), ĐV nguyên sinh
(protozoa)
Sơ lược về lịch sử phát hiện và giới thiệu
kháng sinh penicillin
Phát hiện tình cờ vào năm 1928 do A. Fleming Kháng sinh penicillin
Penicillin chrysogenum
• Thuộc họ hiếu khí
bắt buộc,
• Là loại nấm sợi bào
tử hở.
• Khi mới phát hiện
trên môi trƣờng dinh
dƣỡng in vitro
Nuôi cấy mô tế bào thực vật
Là sự nuôi cấy vô
trùng các cơ quan, mô,
tế bào thực vật trên
môi trường nhân tạo
được kim soát.
Nuôi cấy hoa lan Mokara
Hình . Lan Mokara đỏ
Lan Mokara là một loài
hoa đẹp có giá trị kinh tế
cao.
Mokara có hoa nhiều
màu sắc được rất nhiều
người ưa thích & là loại
hoa có lượng tiêu thụ lớn
trên thị trường.
11/27/2013
22
Nuôi cấy tế bào côn trùng
• Ruồi giấm (Drosophila melanogaster)
– Nghiên cứu phản ứng sinh hóa học
– siRNA (RNA thầm lặng)
• Các loài ấu trùng của bƣớm, châu chấu
và sâu
− Recombinat protein
Xác định các nhóm RNA hoặc DNA khó
– Tăng cƣờng co bóp cơ
tim
– Hạ đƣờng huyết
Saponin
• Làm giảm sức căng bề mặt, tạo bọt nhiều khi
lắc với nƣớc, c tác dụng nhũ ha và tẩy sạch.
• Làm vỡ hồng cầu ngay ở những nồng độ rất
loãng.
• Độc với cá và động vật máu lạnh; c tác dụng
diệt những loài thân mềm nhƣ giun, sán, ốc
sên.
• Kích ứng niêm mạc, gây hắt hơi, đỏ mắt.
• Có thể tạo phức với cholesterol hoặc với các
chất 3-ß-hydroxysteroid khác
11/27/2013
24
Ứng dụng nuôi cấy TB trong y dƣợc
• Bao gồm:
– Sản xuất các hoạt chất nhƣ Diosgenin,
Codeine, Morphine, Atropine, Hyoscy-
amine, Scopolamine, Digoxin, Digitoxin,
Quinine, Reserpine, Artemisinin
– Vaccine
– Hormone tăng trƣởng/kích thích
– Kháng thể đơn dòng
– Tế bào gốc trong cấy ghép mô/tế bào
Chọn lọc phƣơng pháp làm tăng sản lƣợng
• Điều kiện môi trƣờng thích hợp
Gây đột biến tế bào
• Các dạng đột biến điều hòa và đột biến khuyết dƣỡng đƣợc
sử dụng rộng rãi để sản xuất ra rất nhiều loại sản phẩm nhƣ
amino acid, nucleotide, kháng sinh,…
• Sự gia tăng hoạt động biến dƣỡng bằng cách sử dụng các đột
biến điều hòa c thể thực hiện
• Việc chọn lọc các kiểu tế bào đồng dạng cho mục đích nuôi
cấy là một yếu tố quan trọng để sản xuất ra các loại sản phẩm
Phát sinh hình thái
Nuôi cấy lông rễ (chuyển
plasmid Ri vào vết thƣơng
trên mô)