生物工程中动物细胞培养技术

生物工程中大量培养的生物,过去大都是细菌、酵母和 丝状的真菌,最近则有植物细胞的培养。但是许多重要的有 机化合物一定要从动物细胞或人类细胞的培养物中产生。这 类研究因大规模操作中的问题和成本间题未能解决而受到一 些阻碍.
动物细胞或游离地悬浮在培养物中生长,或附着在固体 表面上生长。例如海拉细胞(来自人类恶性肿痛的细胞)就 是这样的。成淋巴细胞在悬浮培养液中生长而普通二倍体细 胞只能在固体表面上生长。
动物细胞单层培养,与它可附着的表面积有关系,因而 在设计上主要考虑的是增加表面积的方法。早期的设计主要 是依靠转管或转瓶来保证营养和气体交换。新近设计的精致 体系是把细胞支承在通气的聚四氟乙烯的卷管中生长,每管 的表面积是一万平方厘米,许多这样的卷管(可多达20个) 连接在一起而成为一个培养器。在这样的培养条件下,能成 功地培养多种类型的细胞。
悬浮培养已成功地发展到大发酵罐的规模,因此在工程 上可以利用所有搅拌槽的优点,而后者原是从微生物的研究 工作中逐渐积累起来的。这些研究仅仅是以分发酵为基础 的。
在这个领域中一个主要的现代发明是用微粒载体将固 着培养和悬浮培养结合起来。原则上,固着式生长的细胞附 着在特定的DEAE-葡聚糖凝胶微粒上(微粒的表面积是每 毫克7平方厘米),微粒能漂浮在悬浮液中。这样,搅拌式 发酵罐的优点完全可用于固着培养的细胞。许多细胞类型曾 生长于这种方式中并成功地生产了病毒以及人的干扰素。微 粒载体的真正成功最后会导致传统的单层培养体系让位。以 微拉载体为出发点考虑的新发酵罐设计,无疑会使动物细胞 和人类细胞的培养,在商品生产方面有更广泛的发展。


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