細胞培養(yǎng)作為*的工具，從20世紀出現(xiàn)至今經(jīng)歷了巨大的變化。從60多年前基礎(chǔ)培養(yǎng)基DMEM的誕生到今天細胞培養(yǎng)成為生物醫(yī)藥、組織工程和再生醫(yī)學(xué)主流研究中*的部分，難以想象，如果沒有了細胞培養(yǎng)技術(shù)，生命科學(xué)研究將會是什么樣子。讓我們通過下面14個冷事實為您展現(xiàn)細胞生物學(xué)的過去，現(xiàn)在和未來：

1. 青蛙神經(jīng)細胞是第一種被成功分離培養(yǎng)的細胞

美國動物學(xué)家Ross Granville Harrison是*成功在體外培養(yǎng)動物細胞的研究者。1907年，他把細菌學(xué)中的懸滴法應(yīng)用在了動物組織培養(yǎng)上，把青蛙的神經(jīng)母細胞培養(yǎng)在了淋巴培養(yǎng)液中

2. 超過32,000篇文章基于無法溯源的細胞系

未知來源細胞系的使用在生命科學(xué)研究中是一個很普遍的問題。有研究表明，超過32,000篇文章的數(shù)據(jù)都是用未驗證細胞做出來的。不僅如此，這些文章的引用次數(shù)高達50萬次，導(dǎo)致這種“被污染”的研究成果波及范圍越來越廣

3. 超過半數(shù)研究員無法重復(fù)出實驗結(jié)果

一份來自《自然》雜志的調(diào)查研究顯示，在超過1500名被調(diào)查研究人員中 ，大約70%的人表示無法重復(fù)出別人的實驗，有一半的人甚至無法重復(fù)出自己的實驗。

4. 第一個永生細胞系HeLa是在供主不知情的情況下獲得的

第一株的人源細胞系HeLa，是1951年從患有宮jin癌的非裔美國女性Henrietta Lacks的腫瘤活體組織獲得的。然而在1975年之前，對于腫瘤組織和該細胞系的獲取和使用，她本人或家人并不知情。這件事引起了生物醫(yī)藥研究中，對病人隱私和權(quán)益的擔(dān)憂。直到2013年，Henrietta Lacks去shi的60多年后，NIH和她的后人才達成了對HeLa細胞系及其基因組信息的使用協(xié)議

5. 大約25%的細胞系污染來源于HeLa細胞

1967年，美國華盛頓大學(xué)科學(xué)家Stanley Michael Gartler收集了20個不同的人源細胞系進行分析研究。他通過分析葡萄糖-6-磷酸脫氫酶 (G6PD) 和磷酸葡萄糖變位酶 (PGM)的多態(tài)性發(fā)現(xiàn)，全部細胞系都有一樣的表型，代表有著相同的基因。Gartler發(fā)現(xiàn)，本來應(yīng)該只存在于非裔后代的G6PD等位基因表型，卻在高加索人（白人）的細胞系中也檢測到一樣的基因。這個發(fā)現(xiàn)促使Gartler得出結(jié)論：研究涉及的細胞系都被HeLa細胞污染了，或者競爭不過HeLa細胞而被同化了。這個發(fā)現(xiàn)讓當(dāng)時設(shè)計細胞研究數(shù)據(jù)的科研一度陷入尷尬，直到今時今日，還有24%的人源細胞系被HeLa污染了。

6. 培養(yǎng)基歷史：第一個現(xiàn)代培養(yǎng)基誕生于60年前

1950年由J.F. Morgan研發(fā)的Medium 199是早用于培養(yǎng)哺乳動物細胞的合成培養(yǎng)基之一。Medium 199不含動物源成分且化學(xué)限定，是疫苗生產(chǎn)的理想培養(yǎng)基，讓1955年小兒麻痹癥疫苗的大規(guī)模生產(chǎn)成為可能。9年后，Harry Eagle發(fā)明的minimum essential medium (MEM)培養(yǎng)基才問世。

7. 培養(yǎng)基中的各種成分會相互影響，終影響細胞狀態(tài)

當(dāng)您需要優(yōu)化培養(yǎng)基成分時，除了要考慮各成分的功能以外，還需要考慮：不同成分之間是否會相互影響，而并不會單獨起作用，因此終效果可能會難以預(yù)測。特別是替換動物血清的時候

8. 科學(xué)家利用ips全能干細胞成功在體外培育出人腦

2013年《自然》雜志上發(fā)表了一個突破性研究成果，Madeleine Lancaster博士和她的團隊利用人體全能干細胞、三維支架和生物旋轉(zhuǎn)儀，成功在體外培養(yǎng)出了類人腦器官，又叫做“迷你腦”。這些類器官含有不同的神經(jīng)細胞，而且結(jié)構(gòu)和哺乳動物的大腦相似該團隊在2018年更是通過引入致癌的基因突變，成功在“迷你腦”中誘導(dǎo)出了腫瘤。該發(fā)現(xiàn)為干細胞治療相關(guān)研究帶來了更多可能性。

9. 2003年是3D生物打印標志性的一年

一次偶然的機會，美國德克薩斯州大學(xué)的生物工程師發(fā)現(xiàn)噴墨式打印機噴出的液滴大小和人的細胞接近。這個發(fā)現(xiàn)促使他把打印機墨盒里的液體換成了活的牛細胞、營養(yǎng)物和其他兼容的生物成分，做成了可“打印”出活組織的生物打印機。

10. 以色列研究人員利用病人脂肪組織成功3D打印出人的心臟

2019年的4月，以色列特拉維夫大學(xué)的Tal Dvir 和他的團隊從病人身上獲得網(wǎng)膜活體組織，然后利用3D打印技術(shù)成功構(gòu)建了含有血管可灌注的心臟組織。這個心臟雖然不能跳動，大小也只有兔子心臟的大小，但是它的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)，免疫學(xué)特性，生物化學(xué)特性等都是和供主的一致的。該研究把心臟疾病治療的研究向前推進了一大步。

11. 腫瘤研究者聯(lián)合工程師成功研發(fā)出了生物三維支架

密歇根大學(xué)的一個跨學(xué)界研究團隊成功研發(fā)了一個纖連蛋白組成的網(wǎng)絡(luò)骨架。該骨架可為來自于病人個體的腫瘤細胞提供一個自然的生長環(huán)境，并用于測試腫瘤藥物效果，為個性化治療提供了兩個重要的先決條件。

12. 過冷方法可以延長人類器官保存時間

近在Nature Biotechnology上的一個研究，闡述了一種新的過冷方法可以把人的肝臟保存在-4℃但不會產(chǎn)生結(jié)冰。該研究使器官在體外的保存時間從12小時延長到了27小時，為需要肝臟移植的病人帶來了更多的希望。

13. 人工智能助力細胞生物研究不再是夢想

人工智能的快速發(fā)展，使深度學(xué)習(xí)技術(shù)承擔(dān)起了生物細胞和細胞生物學(xué)的“研究人員”的工作。近一個阿根廷的團隊成功把人工智能應(yīng)用在了免疫熒光預(yù)測、細胞分型、細菌抗藥性等實驗中。

14. 3D細胞培養(yǎng)市場價值到2021年或?qū)⑦_到40億美金

根據(jù)BBC調(diào)查，3D細胞培養(yǎng)市場在2016年的價值約等于十億美元，預(yù)計到了2021年會翻接近四倍，平均每年增長約三成。研發(fā)部門的投入和科技的快速發(fā)展成為了3D細胞培養(yǎng)快速增長的主要動力。