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1、搅拌式动物细胞培养罐 搅拌式培养罐靠搅拌桨提供液相搅拌的动力,它有较大的操作范围、良好的混合性和浓度均匀性,因此在生物反应中被广泛使用。但由于动物细胞没有细胞壁的保护,因此对剪切作用十分敏感,直接的机械搅拌很容易对其造成损害,传统的用于微生物的搅拌培养罐用作动物细胞的培养显然是不合适的。所以,动物细胞培养中的搅拌式培养罐都是经过改进的,包括改进供氧方式、搅拌桨的形式及在培养罐内加装辅件等。 (1)供氧方式的改进 一般情况下搅拌式培养罐还常伴有鼓泡,为细胞生长提供所需氧分。由于动物细胞对鼓泡的剪胞生长提供所需氧分。由于动物细胞对鼓泡的剪切也很敏感,所以人们在供氧方式的改进上做了许多工作。笼式供氧是搅拌式动物细胞培养罐供氧方式的一种,即气泡用丝网隔开,不与细胞直接接触。培养罐既能保证混合效果又有尽可能小的剪切力,以满足细胞生长的要求。北野昭一报道了一个经过改进的搅拌式动物细胞培养罐,整体呈梨形,搅拌置于培养罐底部,在搅拌轴外装了一个锥形不锈钢丝网与搅拌轴一起转动。轴心处的鼓泡管在丝网内侧鼓泡,丝网外侧的细胞不与气泡直接接触。 (2)搅拌桨的改进 搅拌桨的形式对细胞生长的影响非常大,这方面的改进主要考虑如何减小细胞所受的剪切力。有人对搅拌桨的形式作了改进,并在反应器内加装了辅件,实验证明改进后的反应器适用于对剪切力敏感的细胞进行高密度培养。反应器采用了一个双螺旋带状搅拌桨,顶部的法兰盖上安装了3块表面挡板。每块挡板相对于径向的夹角为30°,垂直插入液面。挡板的存在减小了液面上的旋涡。这个反应器维持了较小的剪切力,实验中用于昆虫细胞的培养,最终的培养密度达到6×106个/mL,成活率在98%以上。 2、非搅拌式动物细胞培养罐 搅拌式细胞培养罐用于动物细胞培养存在的最大缺点是剪切力大,容易损伤细胞,虽然经过各种改进,这个问题仍很难避免。相比之下,非搅拌式培养罐产生的剪切力较小,在动物细胞培养中表现出了较强的优势。 (1)填充床反应器填充是在反应器中填充一定材质的填充物,供细胞贴壁生长。营养液通过循环灌流的方式提供,并可在循环过程中不断补充。细胞生长所需的氧分也可以在反应器外通过循环的营养液携带,因而不会有气泡伤及细胞。这类反应器剪切力小,适合细胞高密度生长。 (2)中空纤维反应器中空纤维培养罐由于剪切力小而广泛用于动物细胞的培养。这类培养罐由中空纤维管组成,每根中空纤维管的内径约为200μm,壁厚为50~70μm。管壁是多孔膜,O2和CO2等小分子可以自由透过膜扩散,动物细胞贴附在中空纤维管外壁生长,可以很方便地获取氧分。 (3)气升式细胞培养罐气升式生物反应器(airliftbioreactor)也是实现动物细胞高密度培养的常用设备之一,其特点是结构简单,操作方便。有人在气升式反应器中利用微载体培养技术,研究了Vero细胞高密度培养的工艺条件。证明气升式反应器中悬浮微载体培养Vero细胞,在加入适量保护剂、营养供应充足的情况下,细胞可以正常生长至长满微载体表面,终密度可达1.13×106个/mL。
分享一个手册,既有原理也有具体操作![img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=122083]实用哺乳动物细胞培养手册[/url]实用哺乳动物细胞培养手册细胞培养基本概念细胞培养目的与用途细胞培养基本条件细胞培养基种类与基本成分细胞培养环境细胞培养无菌操作基本技术培养细胞生长过程:潜伏期→指数增生期→停滞期培养细胞基本形态细胞培养所用玻璃及塑料制品的清洗与消毒细胞培养常用物品哺乳动物细胞冷冻保存
大规模动物细胞培养的问题及对策动物细胞培养开始于本世纪初,到1962年规模开始扩大,发展至今已成为生物、医学研究和应用中广泛采用的技术方法,利用动物细胞培养生产具有重要医用价值的酶、生长因子、疫苗和单抗等,已成为医药生物高技术产业的重要部分。由于动物细胞体外培养的生物学特性、相关产品结构的复杂性和质量以及一致性要求,动 物细胞大规模培养技术仍难于满足具有重要医用价值生物制品的规模生产的需求,迫切需要进一步研究和发展细胞培养工艺。目前,世界众多研究领域集中在优化细胞培养环境、改变细胞特性、提高产品的产率并保证其质量和一致性上。1.细胞培养环境细 胞培养环境中抑制因素的积聚是提高细胞密度的主要限制因素。体外动物细胞培养中氨离子的积累是抑制细胞生长的主要因素之一。氨的积聚使细胞内UDP氨基己 糖(UDP-N-乙酰葡糖胺和UDP-N-乙酰半乳糖胺)增加,影响细胞的生长及蛋白的糖基化过程。氨抑制Gln代谢途径,使Asp和Glu消耗增加。细胞消耗Asp增加,可能是细胞线粒体膜上苹果酸-天冬氨酸泵转运NADH加快,使细胞维持糖酵解途径的需要。Asp消耗增加可能会从Gln代谢多经天冬氨 酸转氨酶途径而不是丙氨酸转氨酶或谷氨酸脱氢酶途径得以补偿。氨来源于两方面:一是直接来源于培养基,一是细胞代谢所产生。但两者都涉及谷氨酰胺,因此需要防止培养基中Gln自然分解,限制Gln用量,并尽量去除培养基中的氨。乳酸是细胞糖代谢的产物。高浓度乳酸会抑制乳酸脱氢酶(LDH),从而减少乳酸产生。LDH受抑制后阻止了NADH向NAD的再生及其偶联的丙酮酸/乳酸转 换,从而导致NADH[font=T