生物工程设备动物细胞培养反应器

关于生物工程设备动物细胞培养反应器动物细胞培养反应器

动物细胞培养方法动物细胞培养技术的应用动物细胞培养的特点细胞培养的操作方式细胞培养反应器第2页,共29页，2024年2月25日，星期天

体外培养的动物细胞根据它们在培养器皿是否能贴附于支持物上生长特征，可分为贴附型生长和悬浮型生长两大类。贴附型细胞在培养时能贴附在支技物表面生长。大多数动物细胞属于贴壁型细胞，如Hela、Vero、BHK、CHO细胞系。悬浮型细胞在培养中悬浮生长。来源于血液、淋巴组织的细胞，许多肿瘤细胞和某些转化细胞。动物细胞培养方法第3页,共29页，2024年2月25日，星期天动物细胞培养方法

贴壁培养(单层细胞培养)

分散的细胞悬浮在培养瓶中很快(几十分钟至几小时)就贴附在瓶壁上，

称为细胞贴壁，

贴壁后的细胞形态形成多态性，

呈单层生长，

所以此法又叫单层细胞培养。悬浮培养

细胞在培养器中自由悬浮生长的过程，不贴壁，主要用于悬浮型细胞培养，如淋巴细和肿瘤细胞的培养。第4页,共29页，2024年2月25日，星期天

固定化培养一种包埋培养。对两类细胞都适用，细胞生长密度高，抗剪切力和抗污染能力强。悬浮型细胞常用海藻酸钙包埋，贴壁型细胞常用胶原包埋。动物细胞培养方法第5页,共29页，2024年2月25日，星期天

动物细胞培养可生产的生物制品1.病毒疫苗：口蹄疫(FMD)、狂犬疫苗等2.非抗体免疫调节剂：干扰素(IFN)、白介素(IL)等3.多肽生长因子：神经生长因子(NGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)4.酶：组织血纤维溶酶原激活剂(t-PA)5.激素：红细胞生成素(EPO)、促黄体生成素(LH)6.病毒杀虫剂7.肿瘤特异性抗原：癌胚抗原(CEA)8.单克隆抗体9.皮肤重植10.细胞动物细胞培养技术的应用第6页,共29页，2024年2月25日，星期天动物细胞培养技术的应用

动物细胞培养生产生物制品工艺实例1.组织纤溶酶激活剂生产工艺流程细胞单层细胞悬液细胞培养物培养培养液提取液

层析液浓缩液层析液tPA成品分散分离提取层析纯化浓缩层析精制冻干2.抗HBsAS的单克隆抗体生产工艺流程培养液杂种细胞混合物大鼠骨髓瘤＋免疫大鼠脾淋巴细胞融合融合混合物筛选克隆化杂交瘤克隆系种质培养细胞种质扩大培养分离粗制McAb精制层析液超虑浓缩液冻干McAb精品第7页,共29页，2024年2月25日，星期天

动物细胞培养的特点1.细胞生长缓慢，易受微生物污染，培养时需要抗生素；2.动物细胞较微生物大得多，无细胞壁，机械强度低，适应环境能力差；3.培养过程需氧量少，且不耐受强力通风与搅拌；4.在机体中，细胞相互粘连以集群形式存在；5.培养过程产物分布于细胞内外，成本高，产品价格昂贵；6.大规模培养时，不可套用微生物反应的经验；7.原代培养细胞一般繁殖50代即退化死亡。动物细胞培养的特点第8页,共29页，2024年2月25日，星期天

无论是贴壁细胞还是悬浮细胞，深层培养的操作方式可分细胞培养的操作方式分批式、流加式、半连续式、连续式和灌注式。

分批式操作操作简单、是最常用的操作方式。分批式培养过程中，细胞的生长可分为延迟期、对数生长期、减速期、平稳期和衰退期分批式培养细胞生长曲线第9页,共29页，2024年2月25日，星期天

流加式操作

半连续式操作细胞培养的操作方式

能够调节培养环境中营养物质的浓度。

连续操作

能提高细胞密度，应用于培养悬浮型细胞。

灌注培养

大大提高细胞密度，有助于产物的表达和纯化。第10页,共29页，2024年2月25日，星期天动物细胞培养反应器第11页,共29页，2024年2月25日，星期天动物细胞培养反应器第12页,共29页，2024年2月25日，星期天动物细胞培养反应器

通气搅拌式细胞培养反应器第13页,共29页，2024年2月25日，星期天动物细胞培养反应器

通气搅拌式细胞培养反应器第14页,共29页，2024年2月25日，星期天动物细胞培养反应器

通气搅拌式细胞培养反应器第15页,共29页，2024年2月25日，星期天动物细胞培养反应器通气搅拌式细胞培养反应器第16页,共29页，2024年2月25日，星期天动物细胞培养反应器通气搅拌式细胞培养反应器第17页,共29页，2024年2月25日，星期天动物细胞培养反应器

气升式细胞培养反应器气升式培养系统的优点：

①没有移动部件；②完全密封；③便于无菌操作；④设计简单；⑤便于放大生产；⑥氧的转换率高。第18页,共29页，2024年2月25日，星期天动物细胞培养反应器

细胞培养流程第19页,共29页，2024年2月25日，星期天动物细胞培养反应器

中空纤维细胞培养反应器第20页,共29页，2024年2月25日，星期天动物细胞培养反应器

中空纤维细胞培养反应器优点：

①培养体积小，细胞高密度生长；②有浓缩产品的功能；③产物纯度高；④自动化程度高，细胞生长周期长。缺点：

中空纤维价格昂贵，生产成本高。第21页,共29页，2024年2月25日，星期天动物细胞培养反应器

实验室水平的微囊细胞培养反应器特点：①细胞密度大；②产物浓度高；③分离纯化操作经济简单；④抗体活性、纯度好第22页,共29页，2024年2月25日，星期天动物细胞培养反应器

工业化水平的大载体细胞培养反应器优点：

①操作控制简单，可随机取样检测；②人工增加附着细胞密度高；③消耗用品价格低廉，产物收率高；第23页,共29页，2024年2月25日，星期天动物细胞培养反应器

微载体细胞培养反应器第24页,共29页，2024年2月25日，星期天动物细胞培养反应器

微载体细胞培养反应器悬浮培养瓶悬浮培养装置第25页,共29页，2024年2月25日，星期天动物细胞培养反应器

微载体细胞培养反应器第26页,共29页，2024年2月25日，星期天动物细胞培养反应器

微载体细胞培养反应器第27页,共29页，2024年2月25日，星期天微载体系统培养动物细胞的优点：⑴比表面积大，单位体积培养培养基细胞产率高;⑵微载体悬浮于培养基中，细胞生长环境均一，简化了这些环境因素的检测和控制;⑶培养基的利用