Состав ткани своя культура

Метод культуры тканей служит одним из главных инструментов современных биотехнологий, позволяя решать практические проблемы физиологии, биохимии и генетики растений. Искусственное выращивание материала проводится с соблюдением определенных условий: стерилизации, температурного режима и с выдержкой в специальной питательной среде.

Сущность

Метод культуры тканей представляет собой их длительное сохранение и/или искусственное выращивание в лабораторных условиях на питательной среде. Эта технология позволяет создать биологическую модель для изучения различных процессов в клетках, существующих вне организма растений, человека и животных.

В основе размножения культуры тканей растений лежит свойство тотипотентности – способности клеток развиваться до целого организма. У животных это реализуется только в оплодотворенных яйцеклетках (за исключением некоторых видов кишечнополостных).

История развития

Первые попытки культивирования растительных тканей предпринимались немецкими учеными на рубеже XIX-XX вв. Несмотря на то, что они оказались неудачными, был сформулирован ряд идей, которые подтвердились в дальнейшем.

В 1922 г. В. Роббинс и В.Котте, независимо друг от друга, смогли вырастить кончики корней кукурузы и томатов на искусственной питательной среде. Детальная проработка техники культуры клеток и тканей началась в 30-е гг. XX в. Р. Готре и Ф. Уайт доказали, что при периодической пересадке тканевых культур в свежую питательную среду они могут расти неограниченно долго.

К 1959 г. в лабораторных условиях выращивалось уже 142 вида растений. Во второй половине XX в. началось также использование диспергированных (разобщенных) клеток.

Типы исследуемого материала

Различают 2 основных вида культур тканей растений:

Получаемые без разрушения и сохраняющие характерные особенности, присущие живому организму.
Извлекаемые в результате расщепления (химического, ферментативного или механического) из первичной ткани. Могут формироваться из одной или нескольких клеточных культур.

По способу выращивания выделяют следующие методы:

на «кормящем слое», при котором вещество, стимулирующее рост тканей, выделяют делящиеся клетки того же вида растений;
с использованием ткани-«няньки», которая находится рядом с культивируемыми клетками;
применение питательной среды от обособленной делящейся клеточной группы;
выращивание отдельных единичных клеток в микрокапле, насыщенной по составу.

Культивирование из отдельных клеток сопряжено с определенными трудностями. Для того чтобы искусственно «заставить» их делиться, они должны получать сигнал от соседних, активно функционирующих клеток.

Одним из основных видов тканей для физиологических исследований служат каллусные, возникающие при неблагоприятных внешних факторах (обычно при механическом травмировании). Они обладают способностью к утрате специфических характеристик, присущих исходной ткани. В результате клетки каллуса начинают активно делиться и образуются части растения.

Необходимые условия

Успешность метода культуры тканей и клеток зависит от следующих факторов:

Соблюдение стерильности. Для проведения пересадок применяются специальные боксы с подачей очищенного воздуха, оснащенные ультрафиолетовыми лампами. Асептической обработке должны подвергаться инструменты и материалы, одежда и руки персонала.
Использование специально подобранных питательных сред, содержащих источники углерода и энергии (обычно сахароза и глюкоза), микро- и макроэлементы, регуляторы роста (ауксины, цитокинины), витамины (тиамин, рибофлавин, аскорбиновая и пантотеновая кислота и другие).
Соблюдение температурного (18-30° С), светового режима и влажности (60-70 %). Большинство каллусных культур тканей выращивают при рассеянном свете, так как они не содержат хлоропластов, но для некоторых растений требуется подсветка.

В качестве питательных сред в настоящее время применяют готовые коммерческие составы (Мурасиге и Скуга, Гамборга и Эвелега, Уайта, Као и Михайлюка и другие).

Достоинства и недостатки

Преимуществами метода культуры клеток и тканей являются:

хорошая воспроизводимость полученных результатов;
регулирование межклеточных взаимодействий;
небольшой расход реагентов;
генетическая однородность клеточных линий;
возможность механизации процесса выращивания;
контроль над условиями содержания клеток;
низкотемпературное хранение живых культур.

К недостатком данной биотехнологии относят:

необходимость соблюдения строгих условий асептики;
нестабильность свойств клеток и возможность их нежелательного смешения;
дороговизна химических реагентов;
неполная равноценность культивируемых тканей и клеток в живом организме.

Применение

Метод культуры тканей используется для проведения исследований:

процессов внутри клеток (синтез ДНК, РНК и белков, обмен веществ и влияние на него с помощью лекарственных препаратов);
межклеточных реакций (прохождение веществ через клеточные мембраны, работа комплекса гормон-рецептор, способность клеток слипаться друг с другом, формирование гистологических структур);
взаимодействия с окружающей средой (поглощение питательных веществ, заражение инфекциями, процессы зарождения и развития опухолей и другие);
результатов генетических манипуляций с клетками.

Читайте также: Еврочехлы из каких тканей

Перспективными направлениями биологии и фармакологии, при развитии которых используется данная технология, являются:

получение эффективных гербицидов, регуляторов роста для агрономических культур, биологически активных соединений для применения в производстве лекарственных препаратов (алкалоиды, стероиды и другие);
направленный мутагенез, выведение новых гибридов, преодоление постгамной несовместимости;
клональное размножение, которое позволяет получить большое количество генетически идентичных растений;
выведение вирусоустойчивых и безвирусных растений;
криоконсервация генофонда;
реконструкция тканей, создание источников стволовых клеток (тканевая инженерия).

Метод культуры тканей: сущность и применение

Сущность

История развития

Типы исследуемого материала

Различают 2 основных вида культур тканей растений:

Получаемые без разрушения и сохраняющие характерные особенности, присущие живому организму.
Извлекаемые в результате расщепления (химического, ферментативного или механического) из первичной ткани. Могут формироваться из одной или нескольких клеточных культур.

По способу выращивания выделяют следующие методы:

на «кормящем слое», при котором вещество, стимулирующее рост тканей, выделяют делящиеся клетки того же вида растений;
с использованием ткани-«няньки», которая находится рядом с культивируемыми клетками;
применение питательной среды от обособленной делящейся клеточной группы;
выращивание отдельных единичных клеток в микрокапле, насыщенной по составу.

Необходимые условия

Успешность метода культуры тканей и клеток зависит от следующих факторов:

Соблюдение стерильности. Для проведения пересадок применяются специальные боксы с подачей очищенного воздуха, оснащенные ультрафиолетовыми лампами. Асептической обработке должны подвергаться инструменты и материалы, одежда и руки персонала.
Использование специально подобранных питательных сред, содержащих источники углерода и энергии (обычно сахароза и глюкоза), микро- и макроэлементы, регуляторы роста (ауксины, цитокинины), витамины (тиамин, рибофлавин, аскорбиновая и пантотеновая кислота и другие).
Соблюдение температурного (18-30° С), светового режима и влажности (60-70 %). Большинство каллусных культур тканей выращивают при рассеянном свете, так как они не содержат хлоропластов, но для некоторых растений требуется подсветка.

Достоинства и недостатки

Преимуществами метода культуры клеток и тканей являются:

хорошая воспроизводимость полученных результатов;
регулирование межклеточных взаимодействий;
небольшой расход реагентов;
генетическая однородность клеточных линий;
возможность механизации процесса выращивания;
контроль над условиями содержания клеток;
низкотемпературное хранение живых культур.

К недостатком данной биотехнологии относят:

необходимость соблюдения строгих условий асептики;
нестабильность свойств клеток и возможность их нежелательного смешения;
дороговизна химических реагентов;
неполная равноценность культивируемых тканей и клеток в живом организме.

Читайте также: Широкие зажимы для ткани

Применение

Метод культуры тканей используется для проведения исследований:

процессов внутри клеток (синтез ДНК, РНК и белков, обмен веществ и влияние на него с помощью лекарственных препаратов);
межклеточных реакций (прохождение веществ через клеточные мембраны, работа комплекса гормон-рецептор, способность клеток слипаться друг с другом, формирование гистологических структур);
взаимодействия с окружающей средой (поглощение питательных веществ, заражение инфекциями, процессы зарождения и развития опухолей и другие);
результатов генетических манипуляций с клетками.

получение эффективных гербицидов, регуляторов роста для агрономических культур, биологически активных соединений для применения в производстве лекарственных препаратов (алкалоиды, стероиды и другие);
направленный мутагенез, выведение новых гибридов, преодоление постгамной несовместимости;
клональное размножение, которое позволяет получить большое количество генетически идентичных растений;
выведение вирусоустойчивых и безвирусных растений;
криоконсервация генофонда;
реконструкция тканей, создание источников стволовых клеток (тканевая инженерия).

Из чего сделана наша одежда: современные материалы и их особенности

Волокна, которые получают из одноименного растения, обладают уникальными качествами. В природе они расположены вокруг ядра хлопка и поглощают до 65% влаги от собственной массы, чтобы помочь ему прорасти. Эти свойства переносятся на одежду, сшитую из этой ткани: в ней будет комфортно при любой температуре и влажности. Материал легкий, но при этом очень прочный. Его часто используют для пошива белья, полотенец, джинсов, футболок. У хлопка есть минусы: сшитые из него платья, брюки и блузки сильно мнутся, потому что ткань малоэластична, и быстро теряют цвет при частых стирках.

Идеальная ткань для летней одежды пропускает воздух и хорошо впитывает влагу. Лен — также растительный материал, его ценят за гипоаллергенность, он не вызывает раздражений на коже и приятен на ощупь. Материал обладает натуральным бактерицидным действием, избавляя от посторонних запахов, а светлые ткани отражают ультрафиолетовые лучи. При должном уходе льняные брюки будут оставаться в отличном состоянии очень долго, они не сядут и не растянутся. А вот гладить придется часто — и лучше это делать, когда одежда еще влажная. Учтите, что материал сминается не только при стирке, но и во время носки.

Еще один экологичный и популярный вид ткани создают, измельчая бамбук и отделяя волокна. Его используют для текстиля и наполнения подушек и одеял. Одежда из бамбука на ощупь плотнее и мягче, чем хлопок, хорошо драпируется и держит форму. Бамбук обладает антибактериальными свойствами, не накапливает статическое электричество и гипоаллергенен. Постельное белье из этой ткани также отлично впитывает влагу. А еще натуральный бамбук быстро разлагается, значит, не вредит экологии. Недостаток материала кроется в способе его изготовления: некоторые производители экономят на трудоемком производстве и предпочитают химическую обработку волокна. Качественную ткань отличает шероховатость, одежда из настоящего бамбука не будет гладкой. Учтите, что за этим текстилем нужен особый уход: деликатная стирка при температуре не выше 40 градусов без отжима и теплый утюг для разглаживания, но не отпариватель.

К натуральным шелковым тканям относят атлас, креп, газ, шифон, фуляр. Это волокно делает гусеница шелкопряда, заматывая тонкие нити в коконы. Именно из них создают тончайшие ткани, прочные и воздухопроницаемые. В шелковой одежде не жарко: она хорошо пропускает воздух. Шелк очень легкий и принимает температуру тела, поэтому его приятно носить. В материале содержатся натуральные аминокислоты, которые помогают регенерации кожи, к тому же он гигиеничен и отталкивает вредные микробы и насекомых за счет натуральных бактерицидных свойств. Шелковая ткань дорогая и требует бережного обращения — стирать и гладить ее можно только при низких температурах; зато при правильном уходе такая вещь прослужит несколько лет, не теряя привлекательности.

Если в жаркую погоду хочется носить максимально легкие и воздухопроницаемые вещи, то в осенне-зимний период, наоборот, надо греться. Из шерсти овец, верблюдов, кроликов, лам и коз создают свитера, костюмы и верхнюю одежду. Натуральная шерсть стоит дорого, но ее теплоизоляционные качества оправдывают цену. Такая ткань податлива и упруга, практически не мнется, впитывает до 20% влаги, устойчива к запахам. Шерсть не боится яркого света, защищает от ветра и холода, при этом человек не будет потеть, как в одежде из синтетических материалов. Небольшой, но весомый минус в том, что изделия из шерсти необходимо стирать строго по инструкции производителя и сушить, разложив на горизонтальной поверхности, иначе они потеряют форму.

Читайте также: От чего ткань теряет цвет

Материал считают «условно натуральным», потому что получают его из целлюлозы искусственным путем. В зависимости от способа производства вискоза может быть похожа на шелк, лен или хлопок, но уступает им по основным показателям. И все же одежда из этого материала позволяет телу «дышать», поэтому подходит для летних сарафанов и платьев, которые будут легче по сравнению с льняными и хлопковыми аналогами. Вискоза хорошо впитывает влагу, не накапливает статическое электричество и отталкивает грязь, ее легко гладить. Стоит учесть, что при намокании материал теряет до 40% прочности и его легко порвать. Одежду из вискозы не рекомендуют отбеливать, а на солнце она может изменить цвет, да и служить будет недолго.

Близкий к вискозе материал отличается хорошей эластичностью, почти не деформируется и очень мягкий. Эти качества нивелируются плохой переносимостью высокой температуры и небольшой износостойкостью. Он сохраняет тепло тела, почти не пропускает воду и быстро сохнет. Одежду из ацетата почти не нужно гладить и легко стирать — он обладает свойством отталкивать грязь. Производители используют материал для одежды ярких цветов с красивой драпировкой, ткань можно окрасить в любой тон. Но при постоянной носке и всего через несколько стирок вещь часто дает усадку, а также выгорает на солнце и накапливает статическое электричество.

Материал редко используют в чистом виде, потому что он очень жесткий, плохо пропускает воздух, сильно электризуется и практически не окрашивается. Эти недостатки не заметны, когда полиэстер смешивают с другими синтетическими или натуральными тканями. Он позволяет повысить износостойкость одежды, она меньше растягивается при стирке, быстро высыхает и не деформируется из-за высокой температуры. Чаще всего материал используют для пошива верхней демисезонной одежды: он не сильно повышает теплоизоляцию, зато вещь с полиэстером в составе не пропускает влагу, не скатывается и не теряет форму при длительной носке.

Эта синтетическая ткань может называться по-разному: полиакрилонитрил, нитрон, ПАН-волокно или крилор. Используется как в чистом виде, так и в составе нескольких тканей, натуральных и синтетических. Акрил практически не мнется, а при правильном уходе вещь долго сохраняет форму. Одежда с добавлением волокна мягкая на ощупь, очень эластичная, плохо впитывает влагу, поэтому вещи быстро сохнут. Акрил гипоаллергенен и может быть окрашен в яркие цвета. При этом одежда с акрилом быстро покрывается катышками, сильно электризуется, не пропускает воздух и становится жестче от воздействия солнца, из-за чего нежелательно носить ее летом. Вещи из акрила нельзя отжимать и выкручивать: они сильно деформируются и восстановить их нельзя.

Данный вид синтетики редко используют в стопроцентном виде, чаще добавляют к другим волокнам для улучшения качеств вещей. Из полиамидных волокон делают капрон, нейлон, анид, таслан, джордан, тактель и велсофт. Материал подходит для пошива сумок, спортивной одежды, курток, нижнего белья и чулок. Его добавляют в состав ковров и пряжи для вязания. Изделия из этой ткани прочные и эластичные, пожаробезопасные — они плавятся, а не горят. Полиамид в составе вещи повышает стойкость к солнечным лучам, а значит, и сохранение цвета, не разъедается морской солью в отличие от натуральных тканей, не садится и не мнется.

Лайкра, спандекс и эластан — такие торговые названия получили «резиновые нити» из полиуретана. Они есть в составе нижнего белья и колготок. Материал не разрушается от химических средств, отлично противостоит загрязнениям, к нему не липнут лаки и краски. Брюки с использованием этой ткани любят ценители активного отдыха и садоводства, а купальники не портятся за один отпуск. Полиуретан устойчив к влаге, он почти не впитывает воду и не пропускает воздух, но утрачивает прочность от высоких температур. Вещи не производят из 100% полиуретана, его добавляют в состав других тканей, чтобы добавить им эластичности и прочности.

Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом