動物細胞的灌注培養(yǎng)方法

　　動物細胞培養(yǎng)同傳統(tǒng)的微生物細胞培養(yǎng)相比, 動物細胞培養(yǎng)存在著細胞倍增時間長、代謝途徑復雜、對營養(yǎng)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)容易改變等問題, 大大增加了動物細胞培養(yǎng)的難度。如何完善細胞培養(yǎng)技術, 提高動物細胞大規(guī)模培養(yǎng)的產率, 一直是國內外研究的熱點之一。

　　1　灌注培養(yǎng)

　　常用的動物細胞培養(yǎng)方法有分批培養(yǎng)、補料分批培養(yǎng)、連續(xù)培養(yǎng), 但產率一直不高。直到六十年代, 灌注培養(yǎng)技術的出現, 為動物細胞高密度大規(guī)模培養(yǎng)開辟了廣闊的前景。在隨后的三十年中, 灌注培養(yǎng)技術得到了迅速地發(fā)展, 已成為動物細胞大規(guī)模培養(yǎng)的主要方法。

　　在灌注培養(yǎng)中, 細胞保留在反應器系統(tǒng)中, 收獲培養(yǎng)液的同時不斷地加入新鮮的培養(yǎng)基。灌注培養(yǎng)的主要優(yōu)點是連續(xù)灌注的培養(yǎng)基可以提供充分的營養(yǎng)成分, 并可帶走代謝產物, 同時, 細胞保留在反應器系統(tǒng)中,可以達到很高的細胞密度。同其他方法相比,灌注培養(yǎng)的產率可以提高一個數量級, 并可大大降低勞動力消耗。

　　灌注培養(yǎng)主要可分為兩大類: 懸浮灌注培養(yǎng)和床層培養(yǎng)(圖1)。懸浮灌注培養(yǎng)是在普通懸浮培養(yǎng)的基礎上, 加上一個細胞分離器而成, 以微載體懸浮培養(yǎng)加旋轉過濾分離器最為常見。床層培養(yǎng)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(yǎng)的應用較廣。

　　2　灌注培養(yǎng)方法

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