Код: 318126

Назва:

Клітинна біологія

Анотація: Курс "Клітинна біологія" включає вивчення сучасних принципів культивування клітин та тканин ссавців. У курсі розглядаються основні типи клітинних культур, особливості їх одержання та використання у проведенні біологічних досліджень; критерії вибору лабораторного обладнання, лабораторного посуду та реагентів, які необхідні для роботи з клітинними культурами; техніка безпеки роботи у культуральній лабораторії; прийоми асептичної техніки; основні принципи субкультивування, кріоконсервації та відновлення (розморожування) клітинних культур та методики оцінки їх життєздатності; сучасні технології та техніки культивування клітин у тривимірних умовах; питання хімічної та біологічної контамінації клітинних культур та способи її контролю.

Тип дисципліни: вибіркова

Рік навчання: ІІ

Семестр: осінній

Кількість кредитів: 3,5

Форма контролю: залік

Викладач(і): Яковенко Л.Ф., кандидат біологічних наук, ст. викладач.

Результати навчання: у результаті вивчення дисципліни студент повинен:
- знати базові поняття, терміни методу культури клітин та тканин ссавців,
- володіти сучасною інформацією щодо сфер застосування методу культури клітин та тварин, розуміти основні переваги та недоліки методу,
- розуміти основні принципи організації боксового приміщення для роботи з клітинними культурами ссавців,
- знати правила техніки безпеки роботи у культуральній лабораторії ,
- знати сучасні прийоми асептичної техніки для роботи з клітинними культурами та тканинами ссавців,
- знати сучасні критеріїї вибору лабораторного обладнання, лабораторного посуду, середовищ та реагентів для роботи з клітинними культурами та тканинами,
- знати сучасні методики субкультивування, кріоконсервації, відновлення (розморожування) клітин та оцінки їх життєздатності,
- знати сучасні прийоми та методики контролю хімічної та біологічної контамінації клітинних культур,
- мати уявлення про сучасні методики одержання первинних клітинних культур, методи іморталізації клітин, становлення постійних клітинних ліній,
- мати уявлення про новітні техніки та технології культивування клітин у тривимірних умовах,
- здійснювати пошук та використовувати наукову літературу і бази даних, що стосуються методу культури клітин та ссавців,
- розуміти методичні частини сучасних наукових статей у біології,
- вміти створити схему експерименту з використанням клітинних культур та тканин, здійснити аналіз одержаних результатів експериментів,
- вміти адекватно орієнтуватися у питаннях використання клітинних технологій.
- застосовувати базові знання з клітинної біології під час вивчення інших дисциплін професійно-фахової підготовки,
- застосовувати знання у професійній діяльності з урахуванням новітніх досягнень, у т.ч. для дослідницької роботи,
- ефективно формувати комунікаційну стратегію у професійній діяльності,
- приймати рішення з важливих проблем у галузі клітинної біології і на межі предметних галузей на основі розуміння сучасних наукових фактів, концепцій, теорій, принципів і методів.



Спосіб навчання: аудиторний, дистанційний

Необхідні обовязкові попередні й супутні модулі: "Молекулярна біологія", "Молекулярна фізіологія", "Молекулярні основи патогенезу", "Сучасні методи оптичної мікроскопії", "Біохімія", "Генетика", "Генетика мікроорганізмів", "Мікробіологія", "Вірусологія", "Імунологія", "Механізми клітинного сигналювання", "Механізми онкогенезу", "Молекулярні механізми старіння", "Регуляція метаболізму клітин", "Біологічні основи інфекційних процесів", "Методологія наукових досліджень", "Біоетика та біобезпека новітніх технологій".

Зміст дисципліни: Визначення методу культури клітин та тканин ссавців, культури тканин, органної та клітинноі культури. Історія розвитку методу клітин та тканин, роботи Р. Харрісона, А. Каррелля, Л. Хейфліка. Основні типи клітинних культур. Сфери застосування методу культури клітин та тканин. Переваги та недоліки методу культури клітин та тканин ссавців. Основні вимог до боксового приміщення. Рівні біобезпеки лабораторій. Лабораторне обладнання для роботи з клітинними культурами (ламінарні бокси біологічної безпеки, СО2-інкубатор, інвертований мікроскоп, центрифуга, магнітна мішалка, ваги, водяна баня, холодильник, система для очистки води), основні критерії вибору. Безпека роботи персоналу у культуральній лабораторії. Асептична техніка. Найчастіші порушення асептичної техніки при роботі з клітинними культурами. Основні принципи субкультивування клітин. Особливості субкультивування адгерентної клітинної культури, напів-адгерентної клітинної культури та суспензійної клітинної культури. Заміна середовища культивування без пересівання клітин. Концентрування клітин. Транспортування клітин. Кріоконсервація та відновлення (розморожування) клітин. Посуд для роботи з клітинними культурами. Культуральний посуд зі скла. Одноразовий пластиковий посуд. Середовища та реагенти для клітинних культур. Природні середовища. Синтетичні середовища. Основні компоненти синтетичних середовищ. Збалансовані сольові розчини. Буферні системи середовища. Індикатор Феноловий червоний. Основні категорії синтетичних середовищ. Базальні середовища. Сироватка. Безсироваткові середовища. Середовища з визначеним хімічним складом. Безбілкові середовища. Середовища, які не містять продуктів тваринного походження. Алгоритм вибору середовища для культивування клітин. Ріст клітин у культурі. Фізико-хімічні умови, які необхідні для росту клітин у культурі. Температура. рН. Осмотичний тиск. Кисень. В'язкість. Прикріплення клітин до поверхні субстрату. Розпластування клітин на поверхні субстрату. Регуляція розмноження клітин у культурі. Крива росту клітин у культурі. Контактне інгібування росту. Контактне інгібування руху. Синхронізація клітин у культурі. Життєздатність клітин. Методи визначення життєздатності клітин. Первинна культура. Характерні особливості первинної культури. Одержання первинних культур. Механічна дезагрегація тканини. Ферментативна дезагрегація тканини. Сфери застосування первинної культури. Кінцеві та постійні клітинні лінії. Характерні особливості та сфери застосування кінцевої клітинної лінії. Характерні особливості постійної клітинної лінії. Становлення постійної клітинної лінії. Іморталізація клітин. Використання вірусних генів (вірусів) для іморталізації клітин. Використання конструкцій, які містять ген теломерази htrt. Властивості іморталізованих клітин. Маркування клітинної лінії. Банки та колекції клітинних культур. Двовимірні та тривимірні культури. Культивування клітин у тривимірних умовах. Використання тривимірної культури для тестування лікарських засобів. Органна культура. Гістотипова культура. Органотипова культура. Види контамінації клітинних культур. Хімічна контамінація. Джерела хімічної контамінації. Біологічна контамінація: бактерії, цвілеві гриби, дріжджі, віруси, протозоа, мікоплазма, перехресне забруднення іншими клітинними лініями. Використання антибіотиків та протигрибкових препаратів.


Рекомендована література: 1. Адамс Р. Методы культуры клеток для биохимиков. М.: Мир, 1983. 263 с.
2. Блажевич О.В. Культивирование клеток. Курс лекций. Мн.: БГУ, 2004. 78 с.
3. Фрешни Р.Я. Культура животных клеток. Практическое руководство. М., Мир, 2010. 714 с.
4. Oyeleye O.O., Ogundeji S.T, Ola S.I., Omitogun O.G. Basics of animal cell culture: Foundation for modern science // Biotechnology and molecular biology reviews. Vol.11(2), 2016 pp. 6-16,
5.https://www.thermofisher.com/ua/en/home/references/gibco-cell-culture-basics.html
6. https://www.sigmaaldrich.com/content/dam/sigma-aldrich/docs/Sigma-Aldrich/General_Information/1/fundamental-techniques-in-cell-culture.pdf
7. https://www.vanderbilt.edu/viibre/CellCultureBasicsEU.pdf
8. https://www.labome.com/method/Cell-Culture-Media-A-Review.html
9. https://www.creative-bioarray.com/support/primary-cell-culture-guide.htm
10. http://www.worthington-biochem.com/tissuedissociation/basic.html
11. https://www.sigmaaldrich.com/video/life-science/introduction-to-primary-cell-culture.html
12. https://www.abmgood.com/Cell-Immortalization.html
13. https://www.sigmaaldrich.com/technical-documents/articles/biology/3d-cell-culture-technology.html
14. https://www.bionique.com/mycoplasma-resources/faq/mycoplasma-contamination-antibiotics-overuse.html
15. https://www.sigmaaldrich.com/technical-documents/articles/biology/cell-culture/cell-culture-troubleshooting-contamination.html


Форми та методи навчання: лекції (18 год.), семінарські заняття (16 год.), самостійна робота (71 год.)

Методи й критерії оцінювання: рейтингове оцінювання за 100-бальною системою: поточний контроль - 70 балів (опитування, презентації та виступи на семінарах, контрольні роботи); підсумковий контроль - 30 балів (залік)

Мова навчання: українська