КУЛЬТУРА ТКАНЕЙ, эксплантация, метод сохранения жизнеспособности органов или их частей, участков тканей и отдельных клеток вне организма. Культура тканей основана на создании асептических условий, обеспечивающих питание, газообмен и удаление продуктов обмена культивируемых объектов при температуре, близкой к оптимальной для организма, компоненты которого взяты для выращивания. Первые опыты по культуре тканей у животных осуществил в 1907 году Р. Гаррисон; клетки зачатка нервной системы зародыша лягушки в капле лимфы оставались живыми несколько недель, из них вырастали нервные волокна. В дальнейшем успехи в разработке культуры тканей были обусловлены главным образом созданием и усовершенствованием синтетических питательных сред, содержащих необходимые для жизни клеток вещества.
Культуры клеток бывают 3 типов: первичные культуры, которые практически можно получить из любого органа, но через 2–3 недели они погибают; диплоидные культуры, получаемые, как правило, из эмбриональных тканей, в которых длительно сохраняются исходные биологические свойства, в том числе и постоянство диплоидного набора хромосом (до 50 пассажей); перевиваемые (стабильные) линии, которые могут существовать вне организма длительное время (десятки лет). Широкое распространение получил способ однослойных клеточных культур, при котором эксплантатом служит взвесь клеток, получаемая из измельчённой ткани при воздействии на неё ферментов (обычно трипсина). Ткани (обычно кусочки около 1 мм3) культивируют в специальных камерах в свёртывающейся смеси из плазмы крови, эмбрионального экстракта и изотонического солевого раствора. При длительном культивировании увеличивающийся в размерах эксплантат обычно делят на части и пересевают. Существуют тканевые штаммы, культивируемые с пересевами десятки лет. Для культур органов применяют среды из агара или желатина с добавлением необходимых компонентов, а также пластмассовые фильтры на поверхности желточной оболочки куриного яйца.
С помощью культуры тканей изучают гистогенез, межтканевые и межклеточные взаимодействия, дифференцировку, рост и деление клеток, особенности обмена веществ в живых клетках, потребности их в питании, чувствительность к различным веществам, в том числе к лекарствам. На клетках культур делают различные операции: удаляют части клетки, вводят в неё микробы и вирусы. На культуре тканей готовят ряд вакцин, например против оспы, кори, полиомиелита. Органные культуры используются при изучении закономерностей развития зачатков органов в норме и в эксперименте, при совместном культивировании органов от разных особей одного или нескольких видов и т. д., а также для изучения способов сохранения жизнеспособности изолированных органов и тканей, предназначенных для трансплантации. Культура тканей — один из важнейших методов экспериментальной биологии. Вместе с тем следует учитывать, что культивируемые объекты находятся в искусственных условиях, не соответствующих полностью условиям внутренней среды организма.
Первые работы по культуре тканей у растений провёл Ф. Стюард, показавший в 1958 году взаимное влияние делящихся клеток в культуре изолированной флоэмы моркови на процесс их дифференцировки. Изменение условий выращивания (состав питательных сред, температура, освещённость) позволяет либо поддерживать неорганизованное размножение клеток в длительной пересадочной культуре, либо индуцировать морфогенез. Установлена способность к делению и дифференцировке invitro клеток почти любой растительной ткани (кроме, возможно, ксилемы) с образованием клеточной массы, подобной зародышу, которая развивается во взрослое растение, т. е. тотипотентностъ растительных клеток. Не только клетки, но и изолированные протопласты способны в условиях культуры тканей синтезировать новую клеточную оболочку, делиться с образованием каллюса и регенерировать в целое растение.
Культура тканей растений — удобная модель для изучения их онтогенеза, генетики, растительной вирусологии, обмена веществ и др. Практическое значение культуры тканей заключается в возможности выращивания больших количеств клеточной биомассы (например, биомассы женьшеня) с целью получения из неё ценных веществ. Получение методом культуры тканей гаплоидных растений из пыльников и микроспор, культивирование семяпочек и зародышей ускоряет и облегчает селекционный процесс (например, в селекции древесных растений). Применением клеточной инженерии в культуре тканей и клеток растений (гибридизация соматических клеток, мутагенез и селекция на клеточном уровне, перенос генов) можно получать изменённые формы растений с заданными свойствами. На основе культуры тканей разработаны способы криоконсервации — длительного хранения в условиях глубокого холода — меристемных тканей, что позволило создать их банки, служащие цели сохранения генофонда растений.
