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什么是雜交瘤技術(shù)?
雜交瘤技術(shù)是一種用于生產(chǎn)單克隆抗體的生物技術(shù),由Georges Kohler和César Milstein于1975年發(fā)明,并因此獲得了1984年的諾貝爾獎(jiǎng)。該技術(shù)的基本原理是通過(guò)融合兩種細(xì)胞而同時(shí)保持兩者的主要特征:一種是經(jīng)抗原免疫的小鼠脾細(xì)胞(B淋巴細(xì)胞),另一種是具有無(wú)限分裂能力的小鼠骨髓瘤細(xì)胞。 具體來(lái)說(shuō),B淋巴細(xì)胞在受到特定抗原刺激后,可以大量增殖并分泌針對(duì)該抗原的特異性抗體,但這些細(xì)胞在體外環(huán)境下存活時(shí)間較短;而骨髓瘤細(xì)胞則可以在培養(yǎng)條件下無(wú)限分裂和增殖,即具有所謂的永生性。通過(guò)將這兩種細(xì)胞進(jìn)行融合,可以形成一種新的細(xì)胞——雜交瘤細(xì)胞。這種細(xì)胞既保留了B細(xì)胞的抗體分泌功能,又具備了骨髓瘤細(xì)胞的永生性,能夠在選擇性培養(yǎng)基中持續(xù)生長(zhǎng)和繁殖。 雜交瘤技術(shù)的操作流程通常包括以下幾個(gè)步驟: ? 免疫小鼠:首先對(duì)小鼠進(jìn)行免疫接種,使其產(chǎn)生針對(duì)特定抗原的抗體。 ? 分離脾細(xì)胞:從免疫后的小鼠體內(nèi)提取脾臟,并從中分離出B淋巴細(xì)胞。 ? 融合細(xì)胞:將這些B細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行融合,通過(guò)使用聚乙二醇(PEG)作為融合劑,使兩者結(jié)合形成雜交瘤細(xì)胞。 ? 篩選雜交瘤細(xì)胞:將融合后的細(xì)胞在含有次黃嘌呤、氨甲蝶呤和胸腺嘧啶(HAT)的選擇性培養(yǎng)基中進(jìn)行篩選,以淘汰未融合或非目標(biāo)細(xì)胞,保留能夠生長(zhǎng)且能產(chǎn)生抗體的雜交瘤細(xì)胞。 ? 二次篩選:進(jìn)一步通過(guò)有限稀釋法將雜交瘤細(xì)胞接種在多孔板上,每孔不超過(guò)一個(gè)細(xì)胞,通過(guò)培養(yǎng)讓其增值,然后檢測(cè)各孔上清液中抗體的特異性,最終確定陽(yáng)性克隆。 雜交瘤細(xì)胞的體外培養(yǎng) 系統(tǒng)的腹水法已逐漸被體外大規(guī)模培養(yǎng)所取代,這包括懸浮培養(yǎng)、微載體懸浮培養(yǎng)、微囊培養(yǎng)以及中空纖維培養(yǎng)等方法。這些方法不僅提高了單克隆抗體的產(chǎn)量,還便于質(zhì)量控制和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。 雜交瘤細(xì)胞體外培養(yǎng)的工藝流程一般分為以下幾個(gè)階段: ? 細(xì)胞選擇與融合:首先從免疫動(dòng)物中獲取B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞,通過(guò)PEG誘導(dǎo)劑進(jìn)行細(xì)胞融合,形成雜交瘤細(xì)胞。 ? 篩選與克隆化:將融合后的細(xì)胞接種到含有HAT培養(yǎng)基的96孔板中進(jìn)行篩選,只有成功融合的雜交瘤細(xì)胞才能在該培養(yǎng)基中生長(zhǎng)。 ? 工藝優(yōu)化:根據(jù)具體需求,對(duì)培養(yǎng)條件進(jìn)行優(yōu)化,如調(diào)整培養(yǎng)基成分、改變攪拌速度等,以提高雜交瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)密度和抗體產(chǎn)量。 ? 純化與收獲:最后通過(guò)收集培養(yǎng)上清液并離心去除細(xì)胞碎片,得到所需的單克隆抗體 雜交瘤技術(shù)的特點(diǎn) 1. 能夠生產(chǎn)大量均一的單克隆抗體,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定且親和力較好。 2. 可以永久傳代和大規(guī)模生產(chǎn)抗體。然而,該技術(shù)也存在一些局限性:周期較長(zhǎng),需要經(jīng)過(guò)兩次篩選過(guò)程。 3. 存在遺傳異質(zhì)性問(wèn)題,可能影響抗體的一致性和效能。 4. 需要合適的培養(yǎng)基和設(shè)備維護(hù)。 總之,雜交瘤技術(shù)不僅為單克隆抗體的生產(chǎn)提供了穩(wěn)定可靠的平臺(tái),也為免疫學(xué)和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。 注意事項(xiàng) 細(xì)胞損傷與保護(hù):在高密度培養(yǎng)過(guò)程中,細(xì)胞可能會(huì)受到機(jī)械損傷或氧化應(yīng)激的影響,需要采取相應(yīng)的保護(hù)措施。 無(wú)血清培養(yǎng):雖然無(wú)血清培養(yǎng)基可以減少雜質(zhì)污染和動(dòng)物病毒的風(fēng)險(xiǎn),但其適應(yīng)性較弱,需要逐步馴化雜交瘤細(xì)胞。 放大與擴(kuò)增:在放大培養(yǎng)過(guò)程中,需要考慮攪拌條件、容器大小等因素,以保證細(xì)胞的均勻生長(zhǎng)和抗體的一致性。 隨著生物反應(yīng)器技術(shù)的發(fā)展,雜交瘤細(xì)胞的大規(guī)模體外培養(yǎng)已經(jīng)取得了顯著進(jìn)展。例如,英國(guó)Celltech公司開(kāi)發(fā)的1萬(wàn)升氣升式反應(yīng)器已成功應(yīng)用于單克隆抗體的生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)也有類似規(guī)模的生物反應(yīng)器用于WuT3雜交瘤細(xì)胞的培養(yǎng)。 總之,雜交瘤細(xì)胞的體外培養(yǎng)技術(shù)在單克隆抗體生產(chǎn)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。通過(guò)不斷優(yōu)化培養(yǎng)條件和工藝流程,可以有效提高抗體的產(chǎn)量和質(zhì)量,滿足臨床和科研的需求。