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如何大規模培養動物細胞(上)
更新時間:2021-09-18 瀏覽次數:2855
分批式培養
延滯期、對數生長期、減速期、平穩期和衰退期。
分批培養的周期時間多在3-5d,細胞生長動力學表現為細胞先經歷對數生長期(48-72h)細胞密度達到最高值后,由于營養物質耗竭或代謝毒副產物的累積,細胞生長進入衰退期進而死亡,表現出典型的生長周期。
收獲產物通常是在細胞快要死亡前或已經死亡后進行。
圖 01
BioCore QC臺式細胞生物反應器
流加式培養
? 葡萄糖
葡萄糖是細胞的供能物質和主要的碳源物質,然而當其濃度較高時會產生大量的代謝產物乳酸,因而需要進行其濃度控制,以足夠維持細胞生長而不至于產生大量的副產物的濃度為佳。
?谷氨酰胺
谷氨酰胺是細胞的供能物質和主要的氮源物質,然而當其濃度較高時會產生大量的代謝產物氨,因而也需要進行其濃度控制,以足夠維持細胞生長而不至于產生大量的副產物的濃度為佳;
大規模培養中細胞凋亡主要由于營養物質的耗竭或代謝產物的堆積引起,如谷氨酰胺的耗竭是最常見的凋亡原因,而且凋亡一旦發生,補加谷氨酰胺已不能逆轉凋亡。
另外,動物細胞在無血清、無蛋白培養基中進行培養時,細胞變得更為脆弱,更容易發生凋亡。
?氨基酸、維生素及其他
主要包括營養必需氨基酸、營養非必需氨基酸、一些特殊的氨基酸如羥脯氨酸、羧基谷氨酸和磷酸絲氨酸;此外還包括其他營養成分如膽堿、生長刺激因子。
添加的氨基酸形式多為左旋氨基酸,因而多以鹽或前體的形式替代單分子氨基酸,或者添加四肽或短肽的形式。在進行添加時,不溶性氨基酸如胱氨酸、酪氨酸和色氨酸只在中性pH值部分溶解,可采用泥漿的形式進行脈沖式添加;
其他的可溶性氨基酸以溶液的形式用蠕動泵進行緩慢連續流加。
圖 02
懸浮細胞生物反應器
半連續式培養
剩余的培養物可作為種子,繼續培養,從而可維持反復培養,而無需反應器的清洗、消毒等一系列復雜的操作。在半連續式操作中由于細胞適應了生物反應器的培養環境和相當高的接種量,經過幾次的稀釋、換液培養過程,細胞密度常常會提高。
圖 03
BioCore QF Pro不銹鋼微生物發酵系統
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