固定化细胞专题知识

固定化细胞专题知识固定化细胞专题知识第1页汇报内容固定化细胞定义和分类固定化细胞载体固定化细胞技术应用固定化细胞制备方法固定化细胞专题知识第2页固定化细胞定义：

固定化细胞就是被限制自由移动细胞，即细胞受到物理化学等原因约束或限制在一定空间界限内，但细胞仍保留催化活性而且含有能被重复或连续使用活力．固定化细胞专题知识第3页固定化细胞分类固定化细胞专题知识第4页在固定化之前或后经过物理或化学方法理，目标在于增加细胞膜渗透性或抑制副反应，比较适于单酶催化反应。

固定化静止细胞和饥饿细胞在固定化之后，细胞是活，不过因为采取了控制办法．细胞并不生长繁殖，而是处于休眠状态或饥饿状态活细胞固定在载体上，使其在连续反应过程中保持旺盛生长和繁殖固定化细胞专题知识第5页固定化细胞形态特征

固定化细胞因为其用途和制备方法不一样，能够是颗粒状、块状、条状、薄膜状或不规则状(同吸附物形状)等，当前大多数制备成颗粒状珠体。

细胞被固定在载体内形态是否会有改变?

经过光学显微镜、电子显微镜和扫描电子显微镜观察表明，固定化细胞在形态学上普通没有显著改变，细胞形态与自然细胞没有显著差异。固定化细胞专题知识第6页固定化细胞专题知识第7页固定化细胞专题知识第8页固定化细胞载体载体选择标准对细胞无毒，不影响细胞代谢。机械强度高，有一定抗胀裂性。固定化细胞容量要大、即要有高细胞负载量和活性．理想载体最好是能够增加细胞通透性，或能加强细胞代谢。固定化细胞专题知识第9页细胞固定在载体五种机制带电荷细胞和载体之间静电相互作用细胞表面氨基和羧基同载体表面配基形成离子键细胞上氨基和载体上羧基形成个别共价键载体孔径比细胞小，将其保留在载体内细胞表面反应基团和载体特意枝接基团形成共价键固定化细胞专题知识第10页载体分类固定化细胞专题知识第11页固定化细胞制备方法

一个好固定化细胞制备方法，应该含有以下特点：(1)固定化方法简单、温和、实用、成本低，固定化材料廉价、易得、无毒、不损害细胞；(2)制备固定化细胞含有良好机械强度和化学稳定性，在一定pH和温度下能够确保在生物反应器内长久使用，不被破坏。固定化细胞专题知识第12页（3)应能够人为地控制固定化细胞大小、形状、孔因度、网状结构等，使底物、产物及其它代谢产物能自由扩散，从而不影响酶促反应和活细胞新陈代谢；(4)单位体积固定化细胞应含有尽可能多细胞，提升固定化细胞效率。固定化细胞专题知识第13页

定义：

用物理法将细胞包裹在凝胶网格结构中或者包裹在半透性聚合薄膜内．优点：方法简单条件比较温和稳定性好，细胞增殖快反应速度快包埋法固定化细胞专题知识第14页固定化细胞专题知识第15页吸附法

定义：经过种静电吸引或利用载体对细胞亲和性将细胞直接吸附在水不溶性载体上一个固定化方法。

吸附法细胞附着在载体上或者细胞相互絮凝成纯细胞团利用离子引力或或化学键作用力，较为牢靠固定化细胞专题知识第16页

利用双功效或多功效试剂（交联剂）和细胞表面基团发生交联并形成网状结构而制成固定化细胞

与包埋法经常联合使用因为交联剂往往对活细胞有毒害作用，所以在使用浓度、交联时间等方面要加以控制．交联法固定化细胞专题知识第17页

用交联剂将细胞和酶结合起来，形成结合型固定化生物催化剂新方法——共固定化交联法。固定化细胞专题知识第18页

此法是利用细胞表面反应基团，如氨基、羧基、羟基等与载体经过化学反应形成共价键从而实现固定化。共价结正当固定化细胞专题知识第19页固定化细胞技术应用

固定化细胞技术已经比较成熟．固定化细胞技术应用，当前已选及工业、医学、环境保护、能源开发、化学分析及理论研究等广泛领域。尽管，现在真正实现大规模工业化生产固定化细胞技术还不算多，一些很有价值应用项日尚处于试验室或工业中试阶段。但大量生动实例告诉咱们，固定化细胞技术应用前景是非常辽阔和美好。固定化细胞专题知识第20页

用于废水处理固定化细胞主要是固定化微生物细胞，有以下优点：处理能力强，污泥生成量少。生长繁殖速度迟缓微生物经过固定化,能有效缩短开启时间,使处理稳定进行。反应中固、液、气三相分开,且产物分离轻易固定高活性高浓度微生物,在处理有毒及难降解物质方面十分有效。用于废水处理固定化细胞专题知识第21页

要实现固定化细胞处理废水规模化,还需处理几个问题:研究开发性能稳定、强度高、寿命长、费用低、传质阻力小新型固定化载体开发各种微生物共生固定化体系,筛选、构建高效、抗逆性强高性能微生物开发高效废水处理工艺、固定化生物反应器和固定化细胞批量生产装置。固定化细胞专题知识第22页对低浓度废气处理很有效,脱除率高安装、操作和维护费用低,且不会产生二次污染固定化微生物技术处理废气效率高、能耗低、可循环利用、稳定性高、适应性强维护操作简单方便,对一些结构复杂、可生化性差有机废气也能适用,且无二次污染。废气处理固定化细胞专题知识第23页

实现该项技术在废气治理方面工业化应用,还需要在以下几个方面努力。开发性能优良、成本低廉微生物固定化载体,筛选出高效固定化菌种,考查固定化微生物小球传质影响原因和适应