2020-2021学年高中生物竞赛动物细胞工程动物细胞的大规模离体培养技术课件（共50张PPT）

(课件网) 动物细胞的大规模离体培养技术 一、动物细胞大规模培养概述 （一）动物细胞大规模培养技术的概念 指在人工条件（除满足培养过程必需的营养要求外，还要进行pH和溶解氧的最佳控制）下，在细胞生物反应器中高密度大量培养动物细胞用于生产生物制品的技术。 动物细胞大规模培养技术 （large-scale culture technology） 人工条件下，动物细胞在反应器中进行大量地、高密度培养，以生产珍贵生物制品的技术。 pH 温度 溶氧 发酵工艺等条件 发 展 简 史 1907 Harrison创立了体外组织培养技术； 1951 Earle开发动物细胞体外培养合成培养基； 1957 Graff应用灌注技术，培养密度达1010个/L； 1962 Capstick成功实现小鼠肾细胞的大规模培养，标志着动物细胞大规模培养技术的开始； 1967 Van Wezel成功地以DEAE-Sephadex A50为载体，实现动物细胞的载体培养； 1975 Kohler和Milstein成功建立单克隆抗体技术； 1975 Sato用激素代替血清使垂体细胞株在无血清介质中生长成功，预示无血清培养的诱人前景； 1986 Deme Biotech公司首次成功地用微囊化技术大规模培养杂交瘤细胞来生产单克隆抗体； 1989 Konstantinovti首次提出大规模细胞培养过程中的生理状态控制技术，更新培养工艺的优化控制理论。 发 展 简 史 动物 细胞 培养 技术 应用 疫苗生产上的应用 已实现商业化生产的产品有口蹄疫苗、狂犬病毒疫苗、骨髓灰质炎病毒疫苗、牛白血病疫苗 干扰素生产上的应用 自1957年发现干扰素以来，经历了自然干扰素、基因重组干扰素和蛋白质工程干扰素等3个发展阶段。 英国Wellcome公司为了满足临床实验的需要，采用8000L Namalwa细胞生产α干扰素。 DMEM培养基 胎牛血清 其他成分 锥形瓶逐级放大培养 加碱（碳酸氢钠） 加糖（葡萄糖） 灌注培养液 微载体 5L种子罐培养 培养液 50L 生 物 反 应 器 接种狂犬 病毒 出液口 收获病毒 Vero细胞和狂犬病毒的培养工艺 单克隆抗体生产上的应用 应用动植物细胞生产单克隆抗体是一条经济、可靠的途径。 英国Celltech公司采用无血清培养液在10000L气升式生物反应器中培养杂交瘤细胞生产单克隆抗体； 国内也已成功地应用中空纤维培养系统和微载体培养动物细胞生产单克隆抗体作为血型定型试剂。 其他基因重组产品生产上的应用 细胞能精确地转录、翻译和加工较大或更复杂的克隆蛋白质； 可以简化蛋白质的分离提纯； 美国Endotronic公司用中空纤维生物反应器大规模培养动物细胞生产出免疫球蛋白G、A和M，尿激酶，人生长激素等。 动物细胞大规模培养的一般工艺流程 1 —组织块；2—组织块碎片；3—消化；4—离心；5—原代培养；6—传代培养；7—液氮罐保存细胞；8—复苏培养；9—扩大培养；10—大规模生物反应器培养 二、动物细胞大规模培养的方法 根据动物细胞的培养特性不同，可采用悬浮培养、贴壁培养和固定化培养三种培养方法进行大规模培养。 1、悬浮培养 指细胞在生物反应器中自由悬浮生长增殖的培养方法。 ◆主要用于非贴壁依赖型细胞培养，杂交瘤细胞、血液白细胞、淋巴细胞、某些肿瘤细胞等属于此类细胞。 ◆贴壁型细胞贴附在微载体上或者包裹在微囊中后可以接种在适当生物反应器中实现悬浮培养。 ◆悬浮培养的优点： 操作简便，培养条件比较均一，传质和传氧效果比较好，容易扩大培养规模，在培养设备的设计和实际操作中可以借鉴许多细菌发酵的经验。 ◆悬浮培养的缺点： 不能采用灌流培养，导致细胞密度较低，另外只有少数细胞适合悬浮培养。 搅拌式生物反应器 气升式生物反应器 2、贴壁培养 指细胞贴附在一定的固相表面进行的培养。 目前为细胞提供贴附表面的培养基质主要有旋转瓶、中空纤维、细胞工厂和微载体等。其中微载体培养兼具 ... ...