動(dòng)物細胞的灌注培養方法

　　動(dòng)物細胞培養同傳統的微生物細胞培養相比, 動(dòng)物細胞培養存在著(zhù)細胞倍增時(shí)間長(cháng)、代謝途徑復雜、對營(yíng)養的要求高、對外界環(huán)境如溫度、pH、溶氧、滲透壓、剪切力的敏感性強、細胞狀態(tài)容易改變等問(wèn)題, 大大增加了動(dòng)物細胞培養的難度。如何完善細胞培養技術(shù), 提高動(dòng)物細胞大規模培養的產(chǎn)率, 一直是國內外研究的熱點(diǎn)之一。

　　1　灌注培養

　　常用的動(dòng)物細胞培養方法有分批培養、補料分批培養、連續培養, 但產(chǎn)率一直不高。直到六十年代, 灌注培養技術(shù)的出現, 為動(dòng)物細胞高密度大規模培養開(kāi)辟了廣闊的前景。在隨后的三十年中, 灌注培養技術(shù)得到了迅速地發(fā)展, 已成為動(dòng)物細胞大規模培養的主要方法。

　　在灌注培養中, 細胞保留在反應器系統中, 收獲培養液的同時(shí)不斷地加入新鮮的培養基。灌注培養的主要優(yōu)點(diǎn)是連續灌注的培養基可以提供充分的營(yíng)養成分, 并可帶走代謝產(chǎn)物, 同時(shí), 細胞保留在反應器系統中,可以達到很高的細胞密度。同其他方法相比,灌注培養的產(chǎn)率可以提高一個(gè)數量級, 并可大大降低勞動(dòng)力消耗。

　　灌注培養主要可分為兩大類(lèi): 懸浮灌注培養和床層培養(圖1)。懸浮灌注培養是在普通懸浮培養的基礎上, 加上一個(gè)細胞分離器而成, 以微載體懸浮培養加旋轉過(guò)濾分離器最為常見(jiàn)。床層培養則把細胞直接保留于床層, 不需要細胞分離器, 其中堆積床和大孔載體培養的應用較廣。

　　2　灌注培養方法

　　在灌注培養前, 對動(dòng)物細胞的生長(cháng)和生理特性進(jìn)行充分的考察, 是十分必要的, 能為灌注培養提供有益的參考。以比生長(cháng)速率為例, 大量實(shí)驗表明, 細胞的比生長(cháng)速率降低時(shí), 產(chǎn)物的比生長(cháng)速率提高，有人控制細胞的比生長(cháng)速率為最大比生長(cháng)速率的60%抗體生長(cháng)速率增加了97%。 灌注培養可以從兩個(gè)方面入手, 一是改變動(dòng)物細胞的培養環(huán)境, 實(shí)行階段培養; 二是進(jìn)行代謝調控。