动物细胞的灌注培养方法

　　动物细胞培养同传统的微生物细胞培养相比, 动物细胞培养存在着细胞倍增时间长、代谢途径复杂、对营养的要求高、对外界环境如温度、pH、溶氧、渗透压、剪切力的敏感性强、细胞状态容易改变等问题, 大大增加了动物细胞培养的难度。如何完善细胞培养技术, 提高动物细胞大规模培养的产率, 一直是国内外研究的热点之一。

　　1　灌注培养

　　常用的动物细胞培养方法有分批培养、补料分批培养、连续培养, 但产率一直不高。直到六十年代, 灌注培养技术的出现, 为动物细胞高密度大规模培养开辟了广阔的前景。在随后的三十年中, 灌注培养技术得到了迅速地发展, 已成为动物细胞大规模培养的主要方法。

　　在灌注培养中, 细胞保留在反应器系统中, 收获培养液的同时不断地加入新鲜的培养基。灌注培养的主要优点是连续灌注的培养基可以提供充分的营养成分, 并可带走代谢产物, 同时, 细胞保留在反应器系统中,可以达到很高的细胞密度。同其他方法相比,灌注培养的产率可以提高一个数量级, 并可大大降低劳动力消耗。

　　灌注培养主要可分为两大类: 悬浮灌注培养和床层培养(图1)。悬浮灌注培养是在普通悬浮培养的基础上, 加上一个细胞分离器而成, 以微载体悬浮培养加旋转过滤分离器最为常见。床层培养则把细胞直接保留于床层, 不需要细胞分离器, 其中堆积床和大孔载体培养的应用较广。

　　2　灌注培养方法

　　在灌注培养前, 对动物细胞的生长和生理特性进行充分的考察, 是十分必要的, 能为灌注培养提供有益的参考。以比生长速率为例, 大量实验表明, 细胞的比生长速率降低时, 产物的比生长速率提高，有人控制细胞的比生长速率为最大比生长速率的60%抗体生长速率增加了97%。 灌注培养可以从两个方面入手, 一是改变动物细胞的培养环境, 实行阶段培养; 二是进行代谢调控。