細胞工程是指應用細胞生物學和分子生物學的方法，通過某種工程學手段，在細胞整體水平或細胞器水平上，按照人們的意願來改變細胞內的遺傳物質或獲得細胞產品的一門綜合技術科學。細胞工程涉及的領域相當廣泛，就其技術范圍而言，大致有細胞融合技術、細胞拆合技術、染色體技術、基因轉移技術、胚胎移植技術和細胞組織培養技術等;就其細胞類型的不同，可以把細胞工程分為植物細胞工程和動物細胞工程。
植物細胞工程通常采用的技術手段有植物組織培養和植物體細胞雜交。這些理論的基礎是植物細胞的全能性。
動物細胞工程常用的技術手段有動物細胞培養、動物細胞融合、單克隆抗體、胚胎移植等。其中，動物細胞培養技術是其他動物細胞工程技術的基礎。
植物組織培養
植物組織培養是指在人工操作下，將植物的器官、組織或細胞從植物體上取出，在一定的容器內供給適當的營養物質，使它們得到分化、發育和生長的培養技術。用於組織培養的植物細胞或器官稱為外植體。外植體在適宜的營養和外界條件下，細胞首先發生脫分化，然後恢復細胞分裂形成愈傷組織(指一群形態、結構相同或相似的還未分化的細胞群)，再在一定的誘導因素作用下發生分化，最後形成具有根、莖、葉的完整植物體。
在植物組織培養過程中，影響植物細胞脫分化產生愈傷組織的一個重要因素是植物激素。當細胞分裂素與生長素共同使用時，能強烈地剌激愈傷組織的形成。早在20世紀50年代初，我國植物生理學傢崔微等人就發現細胞分裂素與生長素之間的濃度比，可以調控植物組織培養過程中的芽和根的形成，即當細胞分裂素與生長素的濃度比高時，有利於芽的生長;當濃度比低時，則有利於根的發生。
植物體細胞雜交
植物體細胞雜交是在原生質培養技術的基礎上，借用動物細胞融合方法發展起來的-一門新型技術。植物體細胞雜交的過程包括原生質的制備、原生質體融合的誘導，雜種細胞的篩選和培養，以及雜種植株的再生與鑒定等環節。應用這種技術，能夠克服遠緣雜交不育的缺陷，對培育新品種具有廣闊的應用前景。如馬鈴薯與番茄雜交異種植物細胞融合。
動物細胞融合
動物細胞融合也稱為細胞雜交，即在體外培養時，讓兩個細胞的細胞膜密切接觸，在一定理想化條件下促使細胞膜變化，導致細胞合並。所得的雜種細胞兼有兩個親本的遺傳物質，可通過有絲分裂形成細胞群,有性生殖中的受精作用就是細胞融合的實例。
在動物細胞融合中，細胞膜的融合是先導，沒有細胞膜的融合，就不會有細胞質和細胞核的融合，而細胞膜的融合必須經過誘導，如振動、離心等物理誘導方法，都能誘導膜的融合。動物細胞融合所用的誘導劑一滅活病毒，其實是病毒感染的一種應用。在低溫狀態下，細胞發生集聚，在兩個細胞間的病毒會同時感染兩個細胞，使兩個細胞間有瞭一個通道，細胞膜的融合也便開始瞭。
單克隆抗體
單克隆抗體是將免疫細胞與骨髓瘤細胞融合在一起，形成雜交瘤細胞。這種細胞既能像腫瘤細胞那樣長期進行無性繁殖，又能像B淋巴細胞那樣分泌抗體。而且由於這種抗體可以由單一的無性繁殖系的細胞產生，故又稱為單克隆抗體。這項技術是在1975年由阿根廷科學傢Milstein和德國科學傢Kohler開創的，他們也因此獲得1984年的諾貝爾獎。
單克隆技術最主要的優點是可以用不純的抗原分子制備純化的單克隆抗體，甚至在所需抗原僅占原混合物中極少比例的情況下，也能獲得該抗原的單克隆抗體，其原因是可以從產生各種抗體的各種雜交瘤細胞混合群體中篩選出產生特異性抗體的雜交瘤細胞。原則上可以制備出各種單克隆抗體。這種技術在臨床上得到瞭廣泛的應用，如進行臨床診斷、運載抗癌藥物等。目前，世界各國已研制出數以百計的單克隆抗體。這項技術的廣泛運用將是必然的發展趨勢。
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