动物细胞培养产酶概述

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1、动物细胞培养产酶概述（07生物科学李田07124053）摘要：动物细胞培养开始于木世纪初，1962年其规模开始扩大，发展至今已成为生物、医洋研究和应用屮广泛釆用的技术方法，利用动物细胞培养生产具有重要医用价值的酶、生长因子、疫苗和单抗等，己成为医药生物高技术产业的重要分。木文将对动物细胞培养产酶的一般工艺作一综述。词：动物细胞培养小牛血清生物反应器分离纯化酶修饰固定化酶利用动物细胞培养技术生产的生物制品已占世界生物高技术产品市场份额的50%o动物细胞大规模培养技术是生物技术制药中非常重要的环节。目前，动物细胞有悬浮培养和贴壁培养

2、，技术水平的提高主要集屮在培养规模的进一步犬、优化细胞培养环境、改变细胞特性、提高产品的产率与保证其质量上。药用蛋口质的合成复杂，要有精确折叠的空间结构，要有糖基化，才能使药物发挥真止的功能•细菌和酵母等产品要么是包涵体，要么难以糖基化功能修饰•动物细胞的培养技术来牛产有功能的蛋口质，大规模动物细胞特别是人源细胞的培养在药物生产'11的位置会越来越重要.一、.动物细胞培养的特点动物细胞虽可像微生物细胞一样，在人工控制条件的生物反应器屮进行大规模培养，但其细胞结构和培养特性与微牛物细胞相比，有显著差别：①动物细胞比微生物细胞大得多

3、，无细胞壁，机械强度低，对剪切力敏感，适应环境能力差;②倍増时间长，生长缓慢，易受微生物污染，培养时须用抗生索；③培养过程需氧量少（氧传质系数kS大于10h-1即可满足每毫升107个细胞的生长）；④培养过程屮细胞相互粘连以集群形式存在；⑤原代培养细胞一般繁殖50代即退化死亡；⑥代谢产物具有生物活性，生产成本高，但附加值也高。二、动物细胞培养基特点（-）动物细胞的培养条件1•器材的清洗和消毒⑴器材的清洗浸泡，刷洗，泡酸，冲洗⑵器材的消毒灭菌物理消毒化学消毒2・水质：电阻值大于18MQ,去热原.3.pll:7.2—7.44.渗透压：

4、290〜300m0sm/kg5.温度:37±0.5C6.空气:氧的饱和质60%,氧分压4〜0.7kPa（-）动物细胞的培养基的种类和组成分3类：1•天然培养基血清，羊水，腹水等，成分复朵，成分不稳定2•合成培养基⑴氨基酸⑵维生素⑶糖类⑷无机盐⑸其它成分如:添加小牛血清⑴提供生长因子和激素⑵提供贴附因子和仲展因子⑶捉供结合蛋白⑷提供必需脂肪酸和微量元素3•无血清培养基①提高重复性；②减少微牛物污染；③供应充足稳定；④产品易纯化；⑤避免血清因索对细胞的毒性；⑥减少血清中蛋白对生物测定的干扰。无血清培养基加入添加剂:⑴生长因子和激素；

5、⑵结合蛋白；⑶贴附因子和伸展因子；⑷有利细胞生长的因了和元素。三、动物细胞培养方法动物细胞是一种无细胞壁的真核细胞，生长缓慢，对培养环境I•分敏感。采用传统的生物化工技术进行动物细胞大量培养，除了要满足培养过程必需的营养要求外，有必耍建立合理的控制模型，进行pii和溶氧（1）0）的最佳控制。细胞生物反应器可通过微机冇序地定量地控制加入动物细胞培养罐内的空气、氧气、氮气和二氧化碳四种气休的流量，使其保持最佳的比例来控制细胞培养液中的pH值和溶氧水平，使系统始终处于最佳状态，以满足动物细胞的生长对pH值和溶解氧的需要。如为提高或达到

6、一定的溶氧水平可改变通入培养罐内气体中氧气和氮气的比例来实现控制D0值的目的。采用二氧化碳/碳酸氢钠（C02/NaHC03）缓冲液系统来控制培养液的pH值是一种较好的方法。现在，由于动物细胞培养技术在规模和可靠性方面都不断发展，且从中得到的蛋白质也被证明是安全有效的，因此人们对动物细胞培养的态度已经发生了改变。许多人用和兽用的重要蛋白质药物和疫苗，尤其是那些相对较人、较复杂或糖基化（glycosylated）的蛋白质来说，动物细胞培养是首选的生产方式。60年代初，英国AVRI研究所在贴壁细胞系BHK21屮将口蹄疫病毒培养成功后，

7、从最初的200mL和800mL玻璃容器开始，很快就放大到30L和100L不锈钢罐的培养规模。使用的是基于Eagles配方的培养基，补充5%成年牛血清和蛋白月东。1967年以后‘Wellcome（现为Cooper动物保健）集团分布于欧洲、非洲和南美洲8个国家的生产厂商，应用此项技术工业规模化生产II蹄疫疫苗和兽用狂犬疫苗，已掌握了5000L的细胞罐大规模培养技术。大规模培养常用方法：根据动物细胞的类型，可采用贴壁培养、悬浮培养和固定化培养等三种培养方法进行大规模培养。（-）动物细胞生长特性及培养温度1•细胞生长缓慢，易污染，培养需

8、用抗生素2.细胞大，无细胞壁，机械强度低,环境适应性差3•需氧少，不耐受强力通风与搅拌4•群体生长效应，贴壁生长（锚地依赖性）5.培养过程产品分布细胞内外，成本高6.原代培养细胞一般繁殖50代即退化死亡依据在体外培养时对生长基质依赖性差异，动物细胞可分为两类：贴