本发明专利技术涉及一种利用程序温度调控的繁茂膜海绵组织人工培养的方法，通过人工构建温控系统，打破了海绵生长受季节温度变化的影响，将海绵在自然海域的季节性增长模式变为人工可控条件下的连续增长模式，考察了海绵在生长周期内的生物量变化，组织形态变化和内部结构变化。本发明专利技术为海绵外植体反应器培养提供了一套完整的温度调控方法，为进一步通过可控条件下的代谢调控让海绵体内活性物质过量表达成为可能，为海绵外植体反应器培养和细胞生产生物硅质材料的研究提供了新颖而全面的对象体系。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及繁茂膜海绵的采集、养殖及生长周期的研究。具体地说是一种利用程 序温度调控的繁茂膜海绵(Hymeniacidon per/evis)组织人工培养的方法，通过人工构建 温控系统，打破了繁茂膜海绵生长受季节温度变化的影响，将海绵在自然海域的季节性增 长模式变为人工可控条件下的连续增长模式。本专利技术为海绵外植体反应器培养提供了一套 完整的程序温度调控方法，可在实验室的条件下人工调控海绵的生长周期，不同时期的海 绵组织可用于不同的研究目的。
技术介绍
海绵是最低等的多细胞动物，体内含有多种结构新颖功效独特的活性化合物，具 有广阔的药物开发前景。但是在海绵药物的开发过程中，一个不容忽视的问题是海绵体内 的活性物质含量非常低。上个世纪，科学家们已经开始研究海绵外植体的反应器培养，希望 在可控的条件下通过打破海绵生长的限制性因素，促进海绵外植体的快速增长，将海绵在 自然海域的季节性增长模式变为人工可控条件下的连续增长模式，并通过可控条件下的代 谢调控让海绵体内活性物质过量表达，从而达到人工可控条件下连续大量生产海绵活性物 质的目的。所以，海绵外植体反应器培养被认为是较有希望的解决海绵“药源供给不足问 题”的方法。另外，硅质海绵动物的骨针具有独特结构和良好光纤特性，在纳米生物技术仿 生合成领域具有广泛的应用价值。目前为止，海绵外植体反应器培养获得大量海绵生物量还没有取得成功，人工培 养时海绵的存活和生长会受到很多因素的限制。此类研究的重要前提是明确海绵在反应器 中需要的营养、光照、温度、压力等最佳条件。由于海绵的生长受季节温度变化的影响，呈现 出旺盛生长、缓慢生长甚至衰退的现象，可控条件下培养，需要找到海绵快速生长的适宜温 度范围，才能够在人工条件下打破海绵在自然条件下生长的限制，使海绵持续快速增长。迄今为止，海绵外植体反应器培养获得大量海绵生物量还没有取得成功，利用程 序温度调控繁茂膜海绵生长周期的方法，也未见相关报导。上述方法的建立，具有理论研究 和实际应用的重要价值和迫切性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为海绵外植体反应器培养提供一套完整的程序温度调控方法。 利用这种方法可以在实验室的条件下人工调控海绵的生长周期，使海绵在2个月左右的时 间里走完原本在大自然中需要1年才能完成的生长周期，不同时期的海绵组织可用于不同 的研究目的。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为—种利用程序温度调控繁茂膜海绵组织人工培养的方法，可按如下步骤操作，(1)繁茂膜海绵的预处理取处于复苏期的繁茂膜海绵，将海绵表面泥沙和附着 生物除去、洗净后，室温条件下，放入海绵缸中预养，暂养过程使用沙滤天然海水，暂养7-10天，每3-4天换水1次；(2)繁茂膜海绵的固定和基本培养条件选取质量在l_4g的健康洁净的海绵组 织，采用“十字法”用细线将海绵组织固定在玻璃培养皿的表面；将固定好的海绵放入玻璃 缸中，沙滤天然海水养殖，每10升的沙滤天然海水中可放置总质量为10-20g的海绵组织， 通过气泵充空气，喂食金藻，无阳光直射的自然光照条件下，一周换水2-3次；程序温度调控方法从开始培养时起将沙滤天然海水的温度设定为15-17°c，每 隔两天上调0. 8-1. 2°C，直至24-26°C后维持8_12天；之后每隔两天下调0. 8-1. 2°C，一直 降到15-17°C ；之后每天降1. 8-2. 2°C，一直降到0_2°C，完成了繁茂膜海绵的一个自然条件 下一年的生长周期。在上述实验室的条件下人工调控海绵一年的生长周期，可随时采集不同时期的海 绵组织用于生产或研究。步骤(1)中所述复苏期的繁茂膜海绵是，于三月中旬海绵开始处于复苏期时，去 大连凌水桥潮间带地区野外采集的海绵；采集时，选择表面污泥较少、颜色较鲜艳，体表相 对平坦的海绵，将海绵从礁石上剥离后，立即放入盛有天然海水的小桶内，带回实验室；步 骤(1)中所述将海绵表面泥沙和附着生物除去过程为，海绵组织采集回来后在IL沙滤天然 海水中加一支2ml的硫酸庆大霉素注射液，浸泡海绵组织，用镊子轻轻地除去海绵表面的 赃物。步骤(2)中气泵的充气强度为1-2L air/L sea water/min ；步骤(2)中每10升 的沙滤天然海水中每天喂食Iml的金藻藻液，折合成金藻藻粉为0. 02-0. 04g ；步骤(2)中 所述玻璃缸里放置加热棒，玻璃缸外是冷水循环系统；用温度计显示玻璃缸中沙滤天然海 水的水温。本专利技术的优点如下1.通过人工构建温控系统，打破了海绵生长受季节温度变化的影响，将海绵在自 然海域的季节性增长模式变为人工可控条件下的连续增长模式。本专利技术创新性地利用构建 的温控系统，使海绵在将近2个月左右的时间里走完原本在大自然中需要1年才能完成的 生长周期。2.方法完整。原本对海绵的生长周期的考察得去野外实地考察，耗时长，受外界环 境条件的影响大，不利于进行原位跟踪研究。而本专利技术构建的系统，很好地重复出了海绵在 大自然的生长周期，能方便地考察海绵在不同的生长阶段的一些生理上的变化，为人工促 进海绵胚胎的成熟提供了一种好的途径，为进一步诱导海绵幼虫的释放提供了可能。附图说明图1为本专利技术的海绵组织培养的温控系统结构示意图；图2为温控系统培养下单位质量海绵比增长和培养温度的变化图；图3为海绵组织在整个培养过程中的外貌形态变化图；图4为海绵组织在整个培养过程中的石蜡切片图。具体实施例方式实施例4本专利技术涉及，通过人工 构建温控系统，打破了海绵生长受季节温度变化的影响，将海绵在自然海域的季节性增长 模式变为人工可控条件下的连续增长模式，考察了海绵在生长周期内的生物量变化，组织 形态变化和内部结构变化。本专利技术为海绵外植体反应器培养提供了 一套完整的温度调控方 法，为进一步通过可控条件下的代谢调控让海绵体内活性物质过量表达成为可能，为海绵 外植体反应器培养和细胞生产生物硅质材料的研究提供了新颖而全面的对象体系。参考文献张卫，曹旭鹏，虞星炬，金美芳，反应器培养海绵或其细胞生产生物硅质 材料的方法及装置，申请号200610047416. 7，申请日期2006-8-23 ；本专利技术的海绵组织培养的温控系统结构示意图如图1所示A冷水机，B泡沫箱，C 玻璃缸，D加热棒，E电子温度计，F繁茂膜海绵；程序温度设定的依据主要是繁茂膜海绵在大自然中的生长周期。繁茂膜海绵是一 种季节性生长的海绵，在一年中的春季(大概3、4月份)开始复苏，这个时期海绵颜色灰 暗，表面覆盖着薄薄的一层藻类和泥沙开始慢慢地掉落，开始慢慢地变得光亮，海绵主要还 是独个呈块状分散生长；这个时期的海水温度在8-14°C。从6月份开始，海绵进入生长旺 盛期，一直可以维持到9月份。这个时期的海绵颜色鲜艳，以橙黄和橙红色为主；海绵的厚 度可达Icm以上，同时表面出现大量的被称为“乳突”的突起；海绵在礁石壁上大片地连在 一起生长；这个时期的海水温度在18°C以上，最高可以达到25°C左右。从10月份开始，海 绵进入衰退期，生物量开始减少，逐渐萎缩。12月份到来年的2月份，海绵处于冬眠期，这个 时期的海绵生物量非常的少，但是基本保持不变，海绵的表面被覆盖上一层泥沙；这个时期 的海水温度最低可以达到0°C左右。基于以上考察统计的结果，结合实验目的，本专利技术采用本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用程序温度调控繁茂膜海绵组织人工培养的方法，其特征在于：可按如下步骤操作：（１）繁茂膜海绵的预处理：取处于复苏期的繁茂膜海绵，将海绵表面泥沙和附着生物除去、洗净后，室温条件下，放入海绵缸中预养，暂养过程使用沙滤天然海水，暂养６－９天，每２－３天换水１次；（２）繁茂膜海绵的固定和基本培养条件：选取质量在１－４ｇ的健康洁净的繁茂膜海绵组织，采用“十字法”用细线将海绵组织固定在玻璃培养皿的表面；将固定好的海绵放入玻璃缸中，沙滤天然海水养殖，每１０升的沙滤天然海水中可放置总持量为１０－２０ｇ的海绵组织，通过气泵充空气，喂食金藻，无阳光直射的自然光照条件下，一周换水２－３次；程序温度调控方法：从开始培养时起将沙滤天然海水的温度设定为１５－１７℃，每隔两天上调０．８－１．２℃，直至２４－２６℃后维持８－１２天；之后每隔两天下调０．８－１．２℃，一直降到１５－１７℃；之后每天降１．８－２．２℃，一直降到０－２℃，完成了繁茂膜海绵的一个自然条件下一年的生长周期。
【技术特征摘要】
1.一种利用程序温度调控繁茂膜海绵组织人工培养的方法，其特征在于可按如下步骤操作(1)繁茂膜海绵的预处理取处于复苏期的繁茂膜海绵，将海绵表面泥沙和附着生物 除去、洗净后，室温条件下，放入海绵缸中预养，暂养过程使用沙滤天然海水，暂养6-9天， 每2-3天换水1次；(2)繁茂膜海绵的固定和基本培养条件选取质量在l_4g的健康洁净的繁茂膜海绵组 织，采用“十字法”用细线将海绵组织固定在玻璃培养皿的表面；将固定好的海绵放入玻璃 缸中，沙滤天然海水养殖，每10升的沙滤天然海水中可放置总持量为10-20g的海绵组织， 通过气泵充空气，喂食金藻，无阳光直射的自然光照条件下，一周换水2-3次；程序温度调控方法从开始培养时起将沙滤天然海水的温度设定为15-17°C，每隔两 天上调0. 8-1. 2°C，直至M_26°C后维持8-12天；之后每隔两天下调0. 8-1. 2°C，一直降到 15-17°C ；之后每天降1. 8-2. 2V，一直降到0_2°C，完成了繁茂膜海绵的一个自然条件下一 年的生长周期。2.按照权利要求1所述的方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：张卫，曹恒，曹旭鹏，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：91
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。