Презентация по теме "Клеточная инженерия"

Клеточная инженерия.

Работу выполнила
Лиллерт Виктория
Ученица 9 «А»

Клеточная инженерия включает реконструкцию жизнеспособной клетки изотдельных фрагментов разных клеток, объединение целых клеток, принадлежавшихразличным видам (и даже относящихся к разным царствам — растениям и животным), собразованием клетки, несущей генетический материал обеих клеток и другие операции.Клеточная инженерия используется для решения теоретических проблем в биотехнологии,для создания новых форм растений, обладающих полезными признаками и одновременноустойчивых к болезням и т. п.

Клеточная инженерия - это конструирование специальными методами клеток нового типа.

Направления:

Культивирование

Клонирование

Гибридизация соматических клеток

Химеры

Культивирование

Культивирование — разведение, выращивание растительных клеток, тканей, микроорганизмов, растений, злаков, животных или органов в искусственных условиях.

Клонирование

Клонирование- выращивание нового организма из образца клеток

Клонирование

Клонирование овцы Долли в 1996 году Яном Вильмутом и его коллегами в Рослинском институте в Эдинбурге вызвало бурную реакцию во всем мире.
Долли была зачата из клетки молочной железы овцы, которой уже давно не было в живых, а ее клетки хранились в жидком азоте. Методика, с помощью которой была создана Долли, известна под названием "перенос ядра"
то есть-из неоплодотворенной яйцеклетки было удалено ядро, а вместо него помещено ядро соматической клетки.

Гибридизация соматических клеток

В этом направлении искусственно объединяют протопласты клеток разных видов, получая гибридный геном, с целью получения новых типов клеток.

Этим способом были объединены клетки томата и картофеля; яблока и вишни.

Также были получены бессмертные В-лимфоциты, путем слияние В-лимфоцитов с раковыми клетками. Их создали, чтобы они не умирали и постоянно вырабатывали необходимые антитела, для создания сывороток

Химеры

Химеры- животные, состоящие из генетически разнородных клеток.

Получают химер путем слияния клеток разных видов на ранних стадиях эмбриогенеза.

Создают химер для изучения процесса дифференциации клеток в эмбриогенезе.

Принципы клеточной инженерии

Основные принципы, которые лежат в основе клеточной инженерии и определяют ее подход к созданию искусственных тканей и органов.

Принципы клеточной инженерии

Использование живых клеток
Создание подходящей среды для роста и дифференциации клеток
Использование материалов, которые обеспечивают оптимальные условия для клеток
Использование биологически совместимых материалов

Технологии клеточной инженерии

Методы и технологии, используемые в клеточной инженерии для создания искусственных тканей и органов.

1. Культивация клеток
Культивация клеток — это процесс выращивания клеток в контролируемых условиях в лаборатории. Это может быть выполнено с использованием питательных сред, которые обеспечивают оптимальные условия для роста и размножения клеток. Культивация клеток является основой для многих других технологий клеточной инженерии.

Технологии клеточной инженерии

2.Генетическая модификация
Генетическая модификация — это процесс изменения генетического материала клетки, чтобы достичь определенных свойств или функций. Это может быть достигнуто путем введения новых генов, удаления или изменения существующих генов или изменения экспрессии генов. Генетическая модификация позволяет создавать клетки с улучшенными свойствами или способностями.

3.Тканевая инженерия
Тканевая инженерия — это область клеточной инженерии, которая занимается созданием и восстановлением тканей и органов. Это достигается путем использования клеток, матрицы и факторов роста для создания искусственных тканей или органов, которые могут быть использованы в медицинских целях, таких как трансплантация или моделирование болезней.

Технологии клеточной инженерии

4.Биореакторы
Биореакторы — это устройства или системы, используемые для контролируемого роста и размножения клеток в лаборатории. Они обеспечивают оптимальные условия для клеток, такие как температура, pH и питательные вещества, и позволяют масштабировать процессы клеточной культуры для промышленного производства.

5.Трансфекция
Трансфекция — это процесс введения иностранного генетического материала в клетку. Это может быть достигнуто с помощью различных методов, таких как электропорация, химическая трансфекция или вирусная трансдукция. Трансфекция позволяет внести изменения в генетический материал клетки и изменить ее свойства или функции.

Это лишь некоторые из технологий, используемых в клеточной инженерии. С развитием исследований и технологий в этой области, ожидается, что будут разработаны новые и более эффективные методы для манипулирования клетками и достижения желаемых результатов.

Применение клеточной инженерии

Регенеративная медицина
Одним из основных применений клеточной инженерии является разработка методов регенерации и замены поврежденных или утраченных тканей и органов. Это включает создание и культивирование специализированных клеток, таких как стволовые клетки, и использование их для восстановления функциональности тканей и органов. Например, клеточная инженерия может быть использована для создания новой кожи для лечения ожогов или для регенерации поврежденных сердечных клеток после инфаркта.

Применение клеточной инженерии

Производство лекарственных препаратов
Клеточная инженерия также применяется в фармацевтической промышленности для производства лекарственных препаратов. Это включает использование генетически модифицированных клеток для производства белков и других биологически активных веществ, которые могут быть использованы в качестве лекарственных препаратов. Например, клеточная инженерия может быть использована для производства инсулина для лечения диабета или антител для лечения рака.

Применение клеточной инженерии

Производство пищевых продуктов
Клеточная инженерия может быть применена в пищевой промышленности для производства пищевых продуктов. Например, она может быть использована для создания мясных продуктов без использования животных, путем культивирования мышечных клеток в лаборатории. Это может иметь значительные преимущества с точки зрения этики, окружающей среды и здоровья, так как это позволяет уменьшить потребление ресурсов и избежать использования антибиотиков и гормонов в производстве пищевых продуктов.

Применение клеточной инженерии

Окружающая среда
Клеточная инженерия может быть применена для решения проблем, связанных с окружающей средой. Например, она может быть использована для очистки загрязненных водных и почвенных ресурсов путем использования микроорганизмов, способных разлагать загрязняющие вещества. Клеточная инженерия также может быть использована для создания биотоплива, используя микроорганизмы, способные преобразовывать биомассу в энергию.

Достижения клеточной инженерии

Получены гибридные клетки мыши и человека, кошки и собаки.
Получена биомасса женьшеня для нужд парфюмерной и медицинской промышленности.
Созданы межвидовые гибриды, которые трудно
получить в естественных условиях.
Решена задача быстрого размножения редких или вновь созданных ценных сортов с/х растений.
Получены гибриды различных видов картофеля, капусты и турнепса.

Проблемы и перспективы развития клеточной инженерии

Этические вопросы
Одним из главных вызовов клеточной инженерии являются этические вопросы, связанные с манипулированием живыми клетками и генетическим материалом. Например, возникают вопросы о безопасности и потенциальных последствиях для окружающей среды и здоровья людей. Также возникают этические вопросы о создании и использовании генетически модифицированных организмов.

Перспективы развития клеточной инженерии

Технические ограничения
Клеточная инженерия сталкивается с техническими ограничениями, связанными с манипулированием клетками и генетическим материалом. Некоторые методы могут быть сложными и требовать специального оборудования и экспертизы. Также существуют ограничения в возможности достичь желаемых результатов и контролировать процессы в клетках.

Перспективы развития клеточной инженерии

Безопасность и регулирование
Безопасность является важным аспектом клеточной инженерии. Необходимо обеспечить безопасность при манипулировании клетками и генетическим материалом, чтобы избежать нежелательных последствий. Также требуется разработка строгих правил и регулирований для контроля и надзора за исследованиями и применением клеточной инженерии.

Перспективы развития клеточной инженерии

Медицинские применения
Одной из главных перспектив клеточной инженерии является ее применение в медицине. Клеточная инженерия может быть использована для создания тканей и органов, что может помочь в лечении различных заболеваний и повреждений. Например, трансплантация тканей и органов, созданных с помощью клеточной инженерии, может стать революционным методом лечения.

Перспективы развития клеточной инженерии

Производство пищи и энергии
Клеточная инженерия также имеет потенциал для применения в производстве пищи и энергии. Например, генетически модифицированные растения могут быть созданы для повышения урожайности и устойчивости к болезням. Также исследования в области биотоплива могут привести к разработке новых методов производства энергии.

Заключение

Клеточная инженерия — это область науки и технологии, которая занимается созданием и использованием живых клеток для различных целей. Она основана на принципах биологии и инженерии, и имеет широкий спектр применений в медицине, пищевой промышленности, сельском хозяйстве и других отраслях. Технологии клеточной инженерии позволяют создавать и модифицировать клетки, чтобы они выполняли определенные функции, такие как производство лекарств, тканей или органов. Однако, клеточная инженерия также сталкивается с вызовами, такими как этические вопросы и безопасность, которые требуют дальнейших исследований и регулирования. В целом, клеточная инженерия представляет большой потенциал для улучшения нашей жизни и решения многих глобальных проблем.

Спасибо за внимание!