Життя тканин і органів поза організмом

Культура Тканини - КУЛЬТУРА ТКАНИНИ, в біології - штучне відтворення живої тканини в стерильних умовах. Культури тканини використовуються в лабораторних умовах для біологічних досліджень, а також допомагають діагностувати захворювання. Використовуються також при створенні клонів рослин: це дозволяє уникнути змішування генетичного матеріалу, яке відбувається при запиленні і нормальному статевому розмноженні, до того ж відбувається швидше, ніж проростання насіння. Так методом генної інженерії отримують культурні рослини. см. також ГЕННА ІНЖЕНЕРІЯ.

Перші досліди з культури тваринних тканин були проведені німецьким біологом В. Ру, якому вдалося в 1885 протягом декількох днів підтримувати розвиток нервової пластинки (зачатка центральної нервової системи) курячого ембріона в теплому сольовому розчині. Однак лише запропонована американським біологом Р. Гаррісоном в 1907 відтворена техніка послужила основою для розвитку цього методу. Культивуючи в згустках лімфи невеликі шматочки нервової трубки ембріона жаби, він через кілька тижнів спостерігав утворення нервових волокон. Французький хірург і патофізіолог А. Каррель, зумів протягом 34 років зберігати у штаму клітин серця курячого ембріона здатність до активних контрольними позначками, довів таким чином, що тварини клітини можуть необмежено довго рости в культурі in vitro (тобто в пробірці, в штучних умовах) .

Тварини клітини вирощують in vitro або прикріпленими до підходящої підкладці, або суспендованих в рідкому живильному середовищі. Для масштабного вирощування клітин використовують реактори для промислового культивування мікроорганізмів. Розрізняють 3 типи культури клітин: первинні культури, одержувані практично з будь-якого органу і існують лише до першого пересіву; диплоїдні культури (див. диплоид), частіше одержувані з ембріональних тканин і зберігають до 50 пересівань диплоїдний набір хромосом, які потім трансформуються в постійні (перещеплюваних) гетероплоідние культури, існуючі поза організмом десятки років. На відміну від культури клітин, завданням культури органів, що здійснюється із застосуванням рідких або твердих середовищ в скляних капілярах, на покривних стеклах і нітроцелюлозних фільтрах, на агарі і т. П. Є збереження нормальної структури тканин і нормального їх розвитку.

Культуру тваринних тканин застосовують для вивчення механізмів росту і діфференціровкіклеток, гистогенеза, міжтканинних і міжклітинних взаємодій, обміну речовин і т. П. Культури тварин клітин є важливими продуцентамімногіх клітинних продуктів, наприклад, противірусного агента інтерферону. На них вирощують віруси для їх ідентифікації та отримання вакцин. Клітинні культури часто застосовують при тестуванні і вивченні механізму дії лікарських і косметичних засобів, пестицидів, консервантів і т. П. Методи культури клітин знайшли широке застосування для реконструкції різних тканин і органів. Так, культура клітин шкіри використовується для замісної терапії при опіках, культура клітин ендотелія- для реконструкції стінок судин. Здатність клітин до зростання в культурі призвела до розвитку методів клонування (див. Клон), зберігання та злиття клітин (див. Клітинна інженерія), що, в свою чергу, викликало становлення нової галузі науки - генетики соматичних клітин (див. Сома). Органні культури використовуються при вивченні закономірностей розвитку органів, для вивчення способів збереження життєздатності ізольованих органів, призначених для трансплантації.

Ідея про можливість культивування рослинних клітин була висловлена ​​ще в кінці 19 - початку 20 ст. німецькими вченими Х. Фехтінг (1892), С. Рехінгером (1893) і Г. Габерландт (1902). Однак лише в 1922 американському досліднику В. Роббинсу вдалося протягом декількох тижнів культивувати кореневі мерістемитоматов. Початок же успішному розвитку методу культури клітин і тканин рослин поклали роботи Р. Готра (Франція) і Ф. Уайта (США), що показали в 30-і роки здатність калюсних культур (див. Каллюс) до необмеженого росту. Американський вчений Ф. Стюард, працюючи з культурою ізольованою флоемиморкові, отримав з неї в 1958 цілі рослини. Значний внесок у розвиток культури клітин і тканин рослин в нашій країні внесли дослідження Р. Г. Бутенко і її співробітників, які використовували ці методи для вивчення фізіології рослинних клітин і морфогенезу рослин.

Культивування рослинних клітин і тканин in vitro проводять на щільних або рідких поживних середовищах, що містять в якості одного з основних компонентів фітогормони. Розроблено способи вирощування окремих клітин. Змінюючи умови культивування, перш за все концентрацію і співвідношення різних гормонів, можна або тривалий час підтримувати неорганізований зростання калюсних тканини, або індукувати в ній освіту різних органів. Клітка з практично будь-якої тканини рослини, на відміну від тваринної клітини, здатна в умовах in vitro до поділу і діфференціровкес подальшим формуванням цілого рослини (див. Тотипотентність). Важливим етапом у розвитку методів культури клітин рослин є розробка в 1960 професором Ноттінгемського університету Е. Коккінг (Великобританія) методу ферментативного ізолювання протопластів, які виявилися здатними в асептичній культурі до регенерації в цілу рослину. Ізольовані протопласти, за висловом американського дослідника А. Галстон, вивели рослинну клітину з «дерев'яної в'язниці» і відкрили перспективи різних маніпуляцій з нею - клітинної інженерії.

Культура клітин, тканин і органів рослин використовується для вирощування клітинної біомаси рослин, перш за все лікарських, з метою отримання з неї цінних сполук, в генетико-селекційній роботі, а також для вивчення фундаментальних проблем фізіології та генетики рослин, фітопатології, онтогенезу рослин і ін. для збереження генофонду рослин створені банки меристемних тканин, що зберігаються в умовах кріоконсервації.

Експлантація (від лат. Ех - поза і plantare - садити) - культівірова-ня ізольованих органів і тканин.

Схожі статті