如何大规模培养动物细胞(下)
时间:2021-09-23 阅读:2638
连续式培养
连续式培养是一种常见的悬浮培养模式,采用机械搅拌式生物反应器系统。
理论上讲,该过程可无限延续下去。连续培养的优点是反应器的培养状态可以达到恒定,细胞在稳定状态下生长。稳定状态可有效地延长分批培养中的对数生长期。
在稳定状态下细胞所处的环境条件如营养物质浓度、产物浓度、pH值可保持恒定,细胞浓度以及细胞生长速率可维持不变。细胞很少受到培养环境变化带来的生理影响,特别是生物反应器的主要营养物质葡萄糖和谷氨酰胺维持在一个较低的水平,从而使它们的利用效率提高,有害产物积累有所减少。
然而,在高的稀释率下,虽然死细胞和细胞碎片及时清除,细胞活性高,最终细胞密度得到提高,可是产物却不断在稀释,因而产物浓度并不提高;尤其是细胞和产物不断地稀释,营养物质利用率、细胞增长速率和产物生产速率低下。
由于是开放式操作,加上培养周期较长,容易造成污染,在长周期的连续培养中,细胞的生长特性以及分泌产物容易变异;
灌注式培养
灌注式培养,也称灌流式培养,是连续式培养常见的方式。
(1)搅拌式生物反应器
用于悬浮细胞培养,这种反应器必须具有细胞截流装置,细胞截留系统开始多采用微孔膜过滤或旋转膜系统,最近开发的有各种形式的沉降系统或透析系统。
(2)固定床或流化床生物反应器
固定床是在反应器中装配固定的篮筐,中间装填聚酯纤维载体,细胞可附着在载体上生长,也可固定在载体纤维之间,靠搅拌中产生的负压,迫使培养基不断流经填料,有利于营养成分和氧的传递,这种形式的灌流速度较大,细胞在载体中高密度生长。
图 01
片状载体在生物反应器上使用的一般流程
连续灌注培养是近年用于动物细胞培养生产分泌型重组治疗性药物和嵌合抗体及人源化抗体等基因工程抗体较为推崇的一种方式。这种方法最大的缺点是污染几率较高以及长期培养中细胞分泌产品的稳定性、规模放大过程中工程问题。
针对这些使用生物反应器培养细胞中的一些痛点,搏旅提供了一系列的解决方案,采用理念与技术,打造出一批批精品的生物反应器,为客户提供反应器和技术服务。
图 02
固流床细胞生物反应器
细胞工厂培养
细胞工厂是一种设计精巧的细胞培养装置。它在有限的空间内利用了培养表面,从而节省了大量的厂房空间,并可节省贵重的培养液。
同时,与NUNC的细胞工厂操作仪结合使用,可全面实现细胞培养的自动化,从而大大地减低劳动强度和密集度。这套系统使用很方便,可产生类似塑料培养瓶的效果。
图 03
细胞工厂系统