Тема: Цитотехнологія, гістотехнологя - можливості та перспективи використання.
Мета:розширити знання щодо новітніх технологій клітинної інженерії, виховувати зацікавленість дисципліною, прагнення отримати нові знання самостійно; розвивати духовні і інтелектуальні відчуття.
Питання, що виносяться на самостійне вивчення:
1 Цитотехнологія.
2 Гістотехнологія.
Література:
1 Біологія (профільний рівень) Межжерін С.В., Межжеріна Я.О., Коршевнюк Т.В. – К.: „Планета книжок”, 2010 р
2 Біологія (рівень стандарту, академічний рівень) Балан П.Г., Вервес Ю.Г., Поліщук В.П. – К.: „Генеза”, 2010 р.
3 Тагліна О.В. Біологія, 10 клас (рівень стандарту, академічний рівень). Підруч, для загальноосв. навч. закл.- Х.: «Ранок», 2010. – 256 с.
Гістотехнології
Одним із напрямів біотехнології, що займається створенням біологічних замісників тканин і органів, є тканинна інженерія, або гістотехнології.
Сучасна тканинна інженерія почала оформлюватися в самостійну дисципліну після праць Д. Р. Волтера і Ф. Р. Мейєра. Цим ученим у 1984р. вдалося відновити ушкоджену рогівку ока за допомогою пластичного матеріалу, штучно вирощеного з клітин, узятих у пацієнта. Із 1987р. тканинну інженерію почали вважати новим науковим напрямом у медицині, що ґрунтується на використанні сучасних гістотехнологій.
Тканинна інженерія займається вирощуванням культури тканин і на цій основі створенням штучних органів. Цей процес складається з кількох етапів.
Спочатку відбирають донорський клітинний матеріал, виділяють тканинно-специфічні клітини, потім культивують їх.
|
|
|
До складу тканинно-інженерної конструкції, крім культури клітин, входить спеціальний носій — матриця. Клітини отриманої культури наносяться на матрицю, після чого починається їх культивація. Матриці можуть бути виготовлені з різних біоматеріалів. Більшість біоматеріалів тканинної інженерії легко руйнуються в організмі й заміщуються його власними тканинами.
Першою за допомогою гістотехнологій була отримана штучна печінкова тканина. Інший успішний напрям тканинної інженерії — реконструкція сполучної тканини,особливо кісткової. Гладенько-м'язові тканинні конструкції використовують для відтворення таких
органів, як сечовід, сечовий міхур, кишкова трубка. Останнім часом значна увага приділяється створенню штучних клапанів серця, реконструкції великих судин і капілярних сіток.
Одним із найбільш важливих напрямів у тканинній інженерії є виготовлення еквівалентів шкіри. Відновлення органів дихання (гортані, трахеї, бронхів), слинних залоз, підшлункової залози також можливе за допомогою тканинних конструкцій.
Одним із найважливіших завдань тканинної інженерії є відновлення органів і тканин нервової системи,як центральної, так і периферичної.
|
|
|
Створення штучних органів дозволить успішно лікувати різні захворювання людини, дасть можливість відмовитися від донорських органів.
Але створення штучних тканин пов'язане з багатьма проблемами. Наприклад, клітини під час культивування можуть змінювати свої властивості й перетворюватися з нормальних на близькі за характеристиками до пухлинних. Імовірність такого переродження зростає через стимулювання розмноження клітин. Крім того, сам процес культивування має реальну загрозу зараження клітин. Джерелом інфекції можуть бути живильні середовища, сироватки або порушення регламенту робіт, адже технологія створення тканин досить складна і копітка. Багато проблем виникає всередині організму після пересадження штучних тканин.
Незважаючи на це, тканинна інженерія є найбільш перспективним напрямом у біотехнології, який швидко розвивається.
Цитотехнології— це сукупність методів, які використовуються для конструювання нових клітин. Серед цих методів — культивування і клонування клітин на спеціально дібраних середовищах, гібридизація клітин, пересадження клітинних ядер та інші мікрохірургічні операції з «розбирання» і «збирання» життєздатних клітин з окремих фрагментів.
|
|
|
Цитотехнології, або клітинні технології, — це основа клітинної інженерії, перспективного напряму розвитку сучасної біотехнології.
Учені розробили різноманітні методи вирощування (культивування) у штучних умовах клітин рослин, тварин і людини.
Досягнення цитотехнології
Одним із досягнень клітинної інженерії рослин є клональне мікророзмноженнярослин на основі культури тканин. Цей метод ґрунтується на дивовижній властивості рослин: з окремої клітини чи шматочка тканини за певних умов може вирости ціла рослина, здатна нормально рости і розвиватися. Завдяки цьому методу з невеликої частини рослини можна отримати до 1 млн рослин за рік.
Клональне мікророзмноження використовується для швидкого розмноження рідкісних, цінних сортів сільськогосподарських культур та для створення нових сортів.
Методи клітинної інженерії дозволяють значно прискорити селекційний процес при виведенні нових сортів хлібних злаків та інших важливих сільськогосподарських культур. Термін їх отримання зменшується до 3—4 років, тоді як за умови застосування звичайних методів селекції на цей процес витрачається 10—12 років.
|
|
|
Ще одним перспективним способом виведення нових сортів цінних сільськогосподарських культур є метод злиття клітин,що дозволяє отримувати гібриди, які не можуть бути створені звичайним шляхом схрещування через бар'єр міжвидової несумісності. Методом злиття клітин отримані, наприклад, гібриди різних видів картоплі, томатів, ріпаку й турнепсу.
Принципом штучного вирощування клітин рослин на живильних середовищах є вирощування у вигляді суспензії в рідкому живильному середовищі або калусної культури на твердому живильному середовищі.
Калусом називають недиференційовані клітини, з яких може розвинутися ціла рослина. У біології рослин калусом називають також клітини, що утворюються на рановій поверхні рослини. Калусна тканина сприяє заростанню ран .Перевага клітинної інженерії в тому, що вона дозволяє експериментувати з клітинами, а не з цілими організмами. Клітинна інженерія застосовується для розв'язання творчих проблем у біотехнології, для створення нових форм рослин, яким притаманні корисні властивості, наприклад висока продуктивність, і водночас стійкість до хвороб.
Питання для самоконтролю:
1 Створенням чого займається наука гістотехнологія?
2 Праці яких вчених сприяли розвитку сучасної тканинної інженерії?
3 Які штучні тканини були отримані та реконструйовані першими?
4 Які напрями та завдання тканинної інженерії є найважливішими для успішного лікування захворювань людства.
5 Які можливості, для медицини, дає створення штучних органів?
6 Проблеми, що виникають при створенні штучних тканин.
7 Дати визначення цитотехнології.
8 Досягнення цитотехнології. На чому ґрунтуються ці досягнення.
9 Переваги клітинної інженерії та її застосування.
Самостійне заняття 7
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 393; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!