动物细胞的大规模离体培养技术

动物细胞的大规模离体培养技术

动 物 细 胞 的 大 规 模 离 体 培 养 技 术

动物细胞的大规模离体培养技术

引

言

动物细胞培养方法、 动物细胞培养方法、工艺及控制

动物细胞大规模培养反应器及改进

动物细胞的高密度培养

动物细胞的大规模离体培养技术

引言基本概念 发展简史 微生物与动物细胞的差异 动物细胞大规模培养的应用

动物细胞的大规模离体培养技术

引言

动物细胞大规模培养技术 (large-scale culture technology) ) pH 温度 溶氧 发酵工 艺等条 件

人工条件下，动物细胞在反应器中进行大量地、 人工条件下，动物细胞在反应器中进行大量地、 高密度培养，以生产珍贵生物制品的技术。 高密度培养，以生产珍贵生物制品的技术。

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1907 Harrison创立了体外组织培养技术； 创立了体外组织培养技术； 创立了体外组织培养技术 1951 Earle开发动物细胞体外培养合成培养基； 开发动物细胞体外培养合成培养基； 开发动物细胞体外培养合成培养基 1957 Graff应用灌注技术，培养密度达1010个/L; 应用灌注技术，培养密度达 应用灌注技术 ； 1962 Capstick成功实现小鼠肾细胞的大规模培养， 成功实现小鼠肾细胞的大规模培养， 成功实现小鼠肾细胞的大规模培养 标志着动物细胞大规模培养技术的开始； 标志着动物细胞大规模培养技术的开始； 1967 Van Wezel成功地以 成功地以DEAE-Sephadex A50为载 成功地以 为 体，实现动物细胞的载体培养； 实现动物细胞的载体培养；

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1975 Kohler和Milstein成功建立单克隆抗体技术； 和 成功建立单克隆抗体技术 成功建立单克隆抗体技术； 1975 Sato用激素代替血清使垂体细胞株在无血清介 用激素代替血清使垂体细胞株在无血清介 质中生长成功，预示无血清培养的诱人前景； 质中生长成功，预示无血清培养的诱人前景； 无血清培养的诱人前景 1986 Deme Biotech公司首次成功地用微囊化技术大 Biotech公司首次成功地用微囊化技术大 公司首次成功地用微囊化技术 规模培养杂交瘤细胞来生产单克隆抗体； 规模培养杂交瘤细胞来生产单克隆抗体； 1989 Konstantinovti首次提出大规模细胞培养过程中 首次提出大规模细胞培养过程中 的生理状态控制技术，更新培养工艺的优化控制理论 优化控制理论。 的生理状态控制技术，更新培养工艺的优化控制理论。

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100-2000nm - 10-100um - 细胞壁 大小 微生物与 动物细胞 差异

109-1010/ml 106/ml 生长浓度 0.1-0.5h-1 0.01-0.05h-1

需氧量

生长 速率 营养要求

环境影响 CO2需求 需求

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疫苗生产上的应用已实现商业化生产的产品有口蹄疫苗、狂犬病毒疫苗、 已实现商业化生产的产品有口蹄疫苗、狂犬病毒疫苗、 骨髓灰质炎病毒疫苗、 骨髓灰质炎病毒疫苗、牛白血病疫苗

动物 细胞 培养 技术 应用

干扰素生产上的应用年发现干

扰素以来， 自1957年发现干扰素以来，经历了自然干扰素、基因重 年发现干扰素以来 经历了自然干扰素、 组干扰素和蛋白质工程干扰素等3个发展阶段 个发展阶段。 组干扰素和蛋白质工程干扰素等 个发展阶段。 英国Wellcome公司为了满足临床实验的需要，采用 公司为了满足临床实验的需要， 英国 公司为了满足临床实验的需要 8000L Namalwa细胞生产 干扰素。 细胞生产α干扰素 细胞生产 干扰素。

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Vero细胞和狂犬病毒的培养工艺 细胞和狂犬病毒的培养工艺加碱( 加碱(碳酸 氢钠) 氢钠) 加糖( 加糖(葡萄 糖) 50L 胎牛血清 其他成分 灌注培养液 生 物 微载体 反 应 锥形瓶逐级 放大培养 5L种子罐培 种子罐培 养 培养液 器 收获病毒 出液口 接种狂犬 病毒 DMEM培养基 培养基

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单克隆抗体生产上的应用应用动植物细胞生产单克隆抗体是一条经济、可靠的途径。 应用动植物细胞生产单克隆抗体是一条经济、可靠的途径。 英国Celltech公司采用无血清培养液在 公司采用无血清培养液在10000L气升式生物反应 英国 公司采用无血清培养液在 气升式生物反应 器中培养杂交瘤细胞生产单克隆抗体； 器中培养杂交瘤细胞生产单克隆抗体； 国内也已成功地应用中空纤维培养系统和微载体培养动物细 国内也已成功地应用中空纤维培养系统和微载体培养动物细 胞生产单克隆抗体作为血型定型试剂。 胞生产单克隆抗体作为血型定型试剂。

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其他基因重组产品生产上的应用细胞能精确地转录、翻译和加工较大或更复杂的克隆蛋白质； 细胞能精确地转录、翻译和加工较大或更复杂的克隆蛋白质； 可以简化蛋白质的分离提纯； 可以简化蛋白质的分离提纯； 美国Endotronic公司用中空纤维生物反应器大规模培养动物细 公司用中空纤维生物反应器大规模培养动物细 美国 胞生产出免疫球蛋白G、 和 ，尿激酶，人生长激素等。 胞生产出免疫球蛋白 、A和M,尿激酶，人生长激素等。

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动物细胞培养方法 工艺及其控制环境系统

培养系统

反应器 提取系统

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动物细胞 培养条件

1、动物细胞 、 培养的环境①温度

细胞体外生存的基本条件之一； 细胞体外生存的基本条件之一；

不同源细胞，最适生长温度不尽相同，昆虫细胞 ℃ ℃ 不同源细胞，最适生长温度不尽相同，昆虫细胞25℃-28℃, 哺乳动物细胞37℃ 哺乳动物细胞 ℃; 低温耐受力强于高温； 低温耐受力强于高温； 动物细胞培养的温度允许波动的范围在± 动物细胞培养的温度允许波动的范围在±0.25℃。 ℃

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②pH合适的pH是细胞生存的必要条件之一。 合适的 是细胞生存的必要条件之一。 是细胞生存的必要条件之一 开

始培养时培养液的理想pH为 ，随着培养的进行， 会因细 开始培养时培养液的理想 为7.4,随着培养的进行，pH会因细 胞代谢所释放的CO2而下降，但必须控制在 以上。 而下降， 以上。 胞代谢所释放的 而下降 但必须控制在7.0以上 大规模培养时，影响培养液的 稳定性的主要因素有三种 稳定性的主要因素有三种： 大规模培养时，影响培养液的pH稳定性的主要因素有三种：缓 冲液的缓冲能力及种类；对流空间大小；葡萄糖浓度。 冲液的缓冲能力及种类；对流空间大小；葡萄糖浓度。 磷酸对动物细胞有毒害作用，常用的缓冲系统是 磷酸对动物细胞有毒害作用，常用的缓冲系统是NaHCO3/CO2。

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调节培养液pH的方法： 调节培养液 的方法： 的方法

oA、添加 缓冲剂及通入含CO2的空气进行调节； 的空气进行调节； 、添加NaHCO3缓冲剂及通入含 oB、用0.1mol/L NaOH或0.1mol/L HCl进行调节。 进行调节。 、 或 进行调节利用酸碱直接调节会发生局部过酸或过碱的现象， 利用酸碱直接调节会发生局部过酸或过碱的现象，从而对 细胞产生毒害作用。 细胞产生毒害作用。

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2、营养成分 、细胞的生长、 细胞的生长、繁殖以及产物的合成都必须从环境中摄取各 种营养物质以合成细胞物质及在 …… 此处隐藏：1893字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……