動(dòng)物細(xì)胞制藥【醫(yī)療資料】

第六章 動(dòng)物細(xì)胞工程制藥1 1優(yōu)秀課件優(yōu)秀課件一、動(dòng)物細(xì)胞的形態(tài)一、動(dòng)物細(xì)胞的形態(tài) 通常將離體培養(yǎng)的細(xì)胞分為貼壁細(xì)胞、懸浮細(xì)胞、通常將離體培養(yǎng)的細(xì)胞分為貼壁細(xì)胞、懸浮細(xì)胞、兼性貼壁細(xì)胞。兼性貼壁細(xì)胞。1 1、貼壁細(xì)胞：細(xì)胞的生長(zhǎng)必須有給以貼附的支持物、貼壁細(xì)胞：細(xì)胞的生長(zhǎng)必須有給以貼附的支持物表面，細(xì)表面，細(xì) 胞依靠自身分泌的或培養(yǎng)基中提供的貼附胞依靠自身分泌的或培養(yǎng)基中提供的貼附因子才能在該表面生長(zhǎng)、增殖。當(dāng)細(xì)胞在該表面生長(zhǎng)因子才能在該表面生長(zhǎng)、增殖。當(dāng)細(xì)胞在該表面生長(zhǎng)后，一般形成兩種形態(tài)：成纖維樣細(xì)胞型、上皮樣細(xì)后，一般形成兩種形態(tài)：成纖維樣細(xì)胞型、上皮樣細(xì)胞型。胞型。2 2、懸浮細(xì)胞：細(xì)胞的生長(zhǎng)不依賴于支持物表面，可、懸浮細(xì)胞：細(xì)胞的生長(zhǎng)不依賴于支持物表面，可在培養(yǎng)液中呈懸浮狀態(tài)生長(zhǎng)。如血液中的淋巴細(xì)胞。在培養(yǎng)液中呈懸浮狀態(tài)生長(zhǎng)。如血液中的淋巴細(xì)胞。3 3、兼性貼壁細(xì)胞：有些細(xì)胞的生長(zhǎng)不嚴(yán)格地以來于、兼性貼壁細(xì)胞：有些細(xì)胞的生長(zhǎng)不嚴(yán)格地以來于支持物，它既可以貼附于支持物表面上生長(zhǎng)，也可以支持物，它既可以貼附于支持物表面上生長(zhǎng)，也可以在培養(yǎng)基中呈懸浮狀態(tài)良好地生長(zhǎng)。在培養(yǎng)基中呈懸浮狀態(tài)良好地生長(zhǎng)。第一節(jié)第一節(jié) 動(dòng)物細(xì)胞的形態(tài)與生理特點(diǎn)動(dòng)物細(xì)胞的形態(tài)與生理特點(diǎn)2 2優(yōu)秀課件優(yōu)秀課件二、動(dòng)物細(xì)胞細(xì)胞的生理特點(diǎn)二、動(dòng)物細(xì)胞細(xì)胞的生理特點(diǎn)1 1、細(xì)胞的分裂周期長(zhǎng)：一般需要、細(xì)胞的分裂周期長(zhǎng)：一般需要12-48h12-48h，隨不同的，隨不同的種屬不同而不同。種屬不同而不同。2 2、細(xì)胞生長(zhǎng)需貼附于基質(zhì)，并有接觸抑制現(xiàn)象。細(xì)、細(xì)胞生長(zhǎng)需貼附于基質(zhì)，并有接觸抑制現(xiàn)象。細(xì)胞生長(zhǎng)需要于基質(zhì)上貼附，伸展后才能生長(zhǎng)繁殖。胞生長(zhǎng)需要于基質(zhì)上貼附，伸展后才能生長(zhǎng)繁殖。3 3、正常二倍體細(xì)胞的壽命是有限的。隨著年齡增大、正常二倍體細(xì)胞的壽命是有限的。隨著年齡增大而細(xì)胞的培養(yǎng)代數(shù)會(huì)減少。而細(xì)胞的培養(yǎng)代數(shù)會(huì)減少。4 4、對(duì)周圍的環(huán)境十分敏感。、對(duì)周圍的環(huán)境十分敏感。5 5、對(duì)培養(yǎng)基的要求高：需要、對(duì)培養(yǎng)基的要求高：需要1212種必需氨基酸、種必需氨基酸、8 8種以種以上的維生素、多種無機(jī)鹽和微量元素、葡萄糖、多種上的維生素、多種無機(jī)鹽和微量元素、葡萄糖、多種細(xì)胞生長(zhǎng)因子、貼壁因子等才能生長(zhǎng)。細(xì)胞生長(zhǎng)因子、貼壁因子等才能生長(zhǎng)。6 6、蛋白質(zhì)的合成途徑和修飾功能與細(xì)菌不同。、蛋白質(zhì)的合成途徑和修飾功能與細(xì)菌不同。3 3優(yōu)秀課件優(yōu)秀課件第二節(jié)第二節(jié) 生產(chǎn)用動(dòng)物細(xì)胞的獲得生產(chǎn)用動(dòng)物細(xì)胞的獲得一、生產(chǎn)用動(dòng)物細(xì)胞的獲得一、生產(chǎn)用動(dòng)物細(xì)胞的獲得 什么樣的細(xì)胞才能允許用以生產(chǎn)人用的藥品，這一直什么樣的細(xì)胞才能允許用以生產(chǎn)人用的藥品，這一直是一個(gè)引起人們爭(zhēng)論的熱點(diǎn)是一個(gè)引起人們爭(zhēng)論的熱點(diǎn)。用于生產(chǎn)的動(dòng)物細(xì)胞有：原代細(xì)胞、已建立的二倍體用于生產(chǎn)的動(dòng)物細(xì)胞有：原代細(xì)胞、已建立的二倍體細(xì)胞系、可無限期傳代的轉(zhuǎn)化細(xì)胞系、以及用這些細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞系、可無限期傳代的轉(zhuǎn)化細(xì)胞系、以及用這些細(xì)胞進(jìn)行融合和重組的工程細(xì)胞。融合和重組的工程細(xì)胞。1、原代細(xì)胞、原代細(xì)胞：直接取動(dòng)物組織、器官，經(jīng)過粉碎、消：直接取動(dòng)物組織、器官，經(jīng)過粉碎、消化而獲得的細(xì)胞懸液?；@得的細(xì)胞懸液。2、二倍體細(xì)胞系：、二倍體細(xì)胞系：原代細(xì)胞經(jīng)過傳代、篩選、克隆，原代細(xì)胞經(jīng)過傳代、篩選、克隆，而從多種細(xì)胞成分的組織中挑選并純化出某種具有一定特征而從多種細(xì)胞成分的組織中挑選并純化出某種具有一定特征的細(xì)胞株。的細(xì)胞株。4 4優(yōu)秀課件優(yōu)秀課件二倍體二倍體細(xì)細(xì)胞株仍具有正常胞株仍具有正常細(xì)細(xì)胞的特點(diǎn)：胞的特點(diǎn)：A、2n染色體核型染色體核型 B、具有明、具有明顯顯的的貼貼壁依壁依賴賴和接觸抑制和接觸抑制 C、只有有限的增殖能力、一般可、只有有限的增殖能力、一般可連續(xù)傳連續(xù)傳代培養(yǎng)代培養(yǎng)50代。代。D、無致瘤性、無致瘤性 3、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化細(xì)細(xì)胞系：胞系：是通是通過過某個(gè)某個(gè)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化過過程形成的，常常由于程形成的，常常由于染色體的斷裂染色體的斷裂變變成了異倍體，而失去了正常成了異倍體，而失去了正常細(xì)細(xì)胞的特點(diǎn)，胞的特點(diǎn)，獲獲得了無限增殖的能力。得了無限增殖的能力。5 5優(yōu)秀課件優(yōu)秀課件二、基因工程二、基因工程細(xì)細(xì)胞的構(gòu)建和胞的構(gòu)建和篩選篩選 1、真核、真核細(xì)細(xì)胞基因表達(dá)胞基因表達(dá)載載體的構(gòu)建體的構(gòu)建 目前一般目前一般選擇選擇的的載載體有：體有：（1）病毒）病毒載載體：體：牛痘病毒、腺病毒、反牛痘病毒、腺病毒、反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄病毒和桿狀病毒等。病毒和桿狀病毒等。牛痘病毒：構(gòu)建多價(jià)疫苗；牛痘病毒：構(gòu)建多價(jià)疫苗；腺病毒、反腺病毒、反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄病毒：用于基因治病毒：用于基因治療療；桿狀病毒：作桿狀病毒：作載載體用于外源基因表達(dá)。體用于外源基因表達(dá)。桿狀病毒作桿狀病毒作為載為載體的體的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)：點(diǎn)：是雙是雙DNA，易于重，易于重組組；插入插入7-8個(gè)個(gè)bp的的DNA不會(huì)影響正常病毒粒子的形成；不會(huì)影響正常病毒粒子的形成；多角體蛋白多角體蛋白質(zhì)質(zhì)和病毒粒子的形成無直接關(guān)系，因此用外源基因更和病毒粒子的形成無直接關(guān)系，因此用外源基因更換換多多角體蛋白基因，仍能形成有感染力的病毒粒子；角體蛋白基因，仍能形成有感染力的病毒粒子；多角體蛋白基因有多角體蛋白基因有強(qiáng)強(qiáng)啟啟動(dòng)動(dòng)子，子，產(chǎn)產(chǎn)生的蛋白生的蛋白質(zhì)質(zhì)可占全部蛋白可占全部蛋白質(zhì)質(zhì)的的20-30%；用用顯顯微微鏡鏡可以看到多角體，可以此可以看到多角體，可以此為標(biāo)記為標(biāo)記物來挑物來挑選選陽性克??；陽性克??；如果用家蠶桿狀病毒，可以在家蠶體內(nèi)直接表達(dá)外源基因。如果用家蠶桿狀病毒，可以在家蠶體內(nèi)直接表達(dá)外源基因。6 6優(yōu)秀課件優(yōu)秀課件（2）質(zhì)粒載體）質(zhì)粒載體 常用穿梭質(zhì)粒載體：能在細(xì)菌和哺乳動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)都能擴(kuò)增。常用穿梭質(zhì)粒載體：能在細(xì)菌和哺乳動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)都能擴(kuò)增。2、基因載體的導(dǎo)入和高效表達(dá)工程細(xì)胞株的篩選、基因載體的導(dǎo)入和高效表達(dá)工程細(xì)胞株的篩選融合法融合法融合法融合法化學(xué)法化學(xué)法化學(xué)法化學(xué)法物理法物理法物理法物理法病毒法病毒法病毒法病毒法細(xì)胞融合染法細(xì)胞融合染法細(xì)胞融合染法細(xì)胞融合染法DNA-DNA-DNA-DNA-磷酸鈣沉淀法磷酸鈣沉淀法磷酸鈣沉淀法磷酸鈣沉淀法電穿孔法電穿孔法電穿孔法電穿孔法重組反轉(zhuǎn)錄病毒重組反轉(zhuǎn)錄病毒重組反轉(zhuǎn)錄病毒重組反轉(zhuǎn)錄病毒介導(dǎo)法介導(dǎo)法介導(dǎo)法介導(dǎo)法脂質(zhì)體介導(dǎo)法脂質(zhì)體介導(dǎo)法脂質(zhì)體介導(dǎo)法脂質(zhì)體介導(dǎo)法DEAE-DEAE-DEAE-DEAE-葡聚糖法葡聚糖法葡聚糖法葡聚糖法顯微注射法顯微注射法顯微注射法顯微注射法重組重組重組重組DNADNADNADNA病毒介病毒介病毒介病毒介導(dǎo)法導(dǎo)法導(dǎo)法導(dǎo)法原生質(zhì)融合法原生質(zhì)融合法原生質(zhì)融合法原生質(zhì)融合法染色體介導(dǎo)法染色體介導(dǎo)法染色體介導(dǎo)法染色體介導(dǎo)法基因槍法基因槍法基因槍法基因槍法多瘤病毒樣顆粒多瘤病毒樣顆粒多瘤病毒樣顆粒多瘤病毒樣顆粒介導(dǎo)法介導(dǎo)法介導(dǎo)法介導(dǎo)法微細(xì)胞介導(dǎo)法微細(xì)胞介導(dǎo)法微細(xì)胞介導(dǎo)法微細(xì)胞介導(dǎo)法鬼影紅細(xì)胞介導(dǎo)法鬼影紅細(xì)胞介導(dǎo)法鬼影紅細(xì)胞介導(dǎo)法鬼影紅細(xì)胞介導(dǎo)法DNADNA導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞的常用方法導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞的常用方法7 7優(yōu)秀課件優(yōu)秀課件高效表達(dá)工程高效表達(dá)工程細(xì)細(xì)胞株的胞株的篩選篩選：依靠構(gòu)建依靠構(gòu)建載載體內(nèi)的體內(nèi)的選擇標(biāo)記選擇標(biāo)記采用相采用相應(yīng)應(yīng)的的篩選篩選系系統(tǒng)統(tǒng)：HAT選選擇擇系系統(tǒng)統(tǒng)：篩選篩選tk+、hgprt+的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化細(xì)細(xì)胞；胞；G418（geneticin）選擇選擇系系統(tǒng)統(tǒng)：篩選篩選neor的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化細(xì)細(xì)胞；胞；MTX選擇選擇系系統(tǒng)統(tǒng)：篩選篩選dhfr+的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化細(xì)細(xì)胞。胞。對(duì)選對(duì)選出的出的細(xì)細(xì)胞要胞要進(jìn)進(jìn)行克隆和行克隆和亞亞克隆使其克隆使其純純化化 在多數(shù)情況下要利用其在多數(shù)情況下要利用其擴(kuò)擴(kuò)增系增系統(tǒng)統(tǒng)，不斷增加其基因拷，不斷增加其基因拷貝貝數(shù)，數(shù)，從而從而獲獲得能高效表達(dá)的得能高效表達(dá)的穩(wěn)穩(wěn)定的工程定的工程細(xì)細(xì)胞株。胞株。三、常用生產(chǎn)用動(dòng)物細(xì)胞的特性（自學(xué)）三、常用生產(chǎn)用動(dòng)物細(xì)胞的特性（自學(xué)）8 8優(yōu)秀課件優(yōu)秀課件四、細(xì)胞庫的建立四、細(xì)胞庫的建立 除原代除原代細(xì)細(xì)胞外，其他的胞外，其他的細(xì)細(xì)胞株、胞株、細(xì)細(xì)胞系，無胞系，無論論是二倍體是二倍體細(xì)細(xì)胞、胞、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化細(xì)細(xì)胞、融合胞、融合細(xì)細(xì)胞胞還還是是經(jīng)經(jīng)重重組組的工程的工程細(xì)細(xì)胞，一旦建立胞，一旦建立后都要建立后都要建立細(xì)細(xì)胞胞庫庫加以保存。按照我國(guó)和美國(guó)加以保存。按照我國(guó)和美國(guó)FDA的的規(guī)規(guī)定，用定，用于生于生產(chǎn)產(chǎn)的工程的工程細(xì)細(xì)胞必胞必須須建立建立2個(gè)個(gè)細(xì)細(xì)胞胞庫庫：（1）原始）原始細(xì)細(xì)胞胞庫庫（master cell bank,MCB）；）；（2）生）生產(chǎn)產(chǎn)用用細(xì)細(xì)胞胞庫庫（manufacturers working cell bank,MWCB）或叫工作）或叫工作細(xì)細(xì)胞胞庫庫（working cell bank,WCB）。）。9 9優(yōu)秀課件優(yōu)秀課件貯藏細(xì)胞的檔案資料：貯藏細(xì)胞的檔案資料：細(xì)胞系歷史：來源、動(dòng)物的年齡、性別、細(xì)胞分離方法、細(xì)胞系歷史：來源、動(dòng)物的年齡、性別、細(xì)胞分離方法、所用培養(yǎng)材料（來源于人的還需該人的病史）所用培養(yǎng)材料（來源于人的還需該人的病史）細(xì)胞的特性：細(xì)胞的特性：形態(tài)、生長(zhǎng)特性形態(tài)、生長(zhǎng)特性增倍時(shí)間、分種批；增倍時(shí)間、分種批；種源的特性：核型、同功酶、細(xì)胞抗原、特異的標(biāo)記染色體；種源的特性：核型、同功酶、細(xì)胞抗原、特異的標(biāo)記染色體；用于生產(chǎn)用的重組細(xì)胞：載體構(gòu)建的資料、基因拷貝數(shù)、表達(dá)用于生產(chǎn)用的重組細(xì)胞：載體構(gòu)建的資料、基因拷貝數(shù)、表達(dá)產(chǎn)物的性質(zhì)、產(chǎn)量及其穩(wěn)定性。產(chǎn)物的性質(zhì)、產(chǎn)量及其穩(wěn)定性。各種有害因子的檢查結(jié)果：細(xì)菌、真菌、支原體、各種各種有害因子的檢查結(jié)果：細(xì)菌、真菌、支原體、各種病毒，包括反轉(zhuǎn)錄病毒。病毒，包括反轉(zhuǎn)錄病毒。MWCBMWCB細(xì)胞還需確定其最高使用的傳代數(shù)。細(xì)胞還需確定其最高使用的傳代數(shù)。1010優(yōu)秀課件優(yōu)秀課件一、動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)條件一、動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)條件1 1、器材的清洗和消毒、器材的清洗和消毒 （1 1）器材的清洗：）器材的清洗：用過的器材需要經(jīng)過浸泡、刷洗、泡用過的器材需要經(jīng)過浸泡、刷洗、泡酸、沖洗酸、沖洗4 4個(gè)步驟。用個(gè)步驟。用3%3%磷酸三鈉日夜浸泡過夜。新玻璃器材磷酸三鈉日夜浸泡過夜。新玻璃器材必須先泡酸。必須先泡酸。（2 2）器材的消毒滅菌：）器材的消毒滅菌：所有培養(yǎng)用的器材和液體必須進(jìn)所有培養(yǎng)用的器材和液體必須進(jìn)行嚴(yán)格的消毒滅菌處理，方法有：物理消毒行嚴(yán)格的消毒滅菌處理，方法有：物理消毒-紫外線、干熱、紫外線、干熱、濕熱、過濾；化學(xué)法濕熱、過濾；化學(xué)法-化學(xué)化學(xué)消毒劑和抗生素。第三節(jié)第三節(jié) 動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)條件和培養(yǎng)基動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)條件和培養(yǎng)基1111優(yōu)秀課件優(yōu)秀課件2 2、水質(zhì)、水質(zhì) 由于動(dòng)物細(xì)胞對(duì)微量的有毒元素、過多的金屬離子、微生由于動(dòng)物細(xì)胞對(duì)微量的有毒元素、過多的金屬離子、微生物的污染很敏感。所以細(xì)胞培養(yǎng)用的水必須經(jīng)過特殊處理，才物的污染很敏感。所以細(xì)胞培養(yǎng)用的水必須經(jīng)過特殊處理，才能使用。方法有：蒸餾、離子交換、電滲析、反滲透、中空纖能使用。方法有：蒸餾、離子交換、電滲析、反滲透、中空纖維過濾。維過濾。3 3、pHpH 最適最適pH7.2pH7.27.47.4，常在培養(yǎng)基中加入緩沖系統(tǒng)：，常在培養(yǎng)基中加入緩沖系統(tǒng)：Na2HPO4/NaH2PO4Na2HPO4/NaH2PO4，NaHCO3/CO2NaHCO3/CO2，Tricine-glycineTricine-glycine等。等。4 4、滲透壓、滲透壓 理想滲透壓為理想滲透壓為290-300mOsm/kg290-300mOsm/kg，一般用，一般用NaClNaCl的增減來調(diào)節(jié)。的增減來調(diào)節(jié)。每增加或減少每增加或減少1mg/ml1mg/ml，可使培養(yǎng)基的滲透壓增加或減少，可使培養(yǎng)基的滲透壓增加或減少32mOsm/kg32mOsm/kg。5 5、溫度、溫度 哺乳動(dòng)物最佳溫度為哺乳動(dòng)物最佳溫度為37370.50.5，昆蟲為，昆蟲為2727。6 6、空氣、空氣 必須給以足夠的氧氣，一般低于空氣中氧的飽和值的必須給以足夠的氧氣，一般低于空氣中氧的飽和值的60%60%。1212優(yōu)秀課件優(yōu)秀課件二、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)基的種類和組成二、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)基的種類和組成 動(dòng)物細(xì)胞對(duì)培養(yǎng)基的要求較高，且隨著細(xì)胞的種屬不同動(dòng)物細(xì)胞對(duì)培養(yǎng)基的要求較高，且隨著細(xì)胞的種屬不同而差異很大。常常需要花很多的時(shí)間和精力去對(duì)個(gè)別的細(xì)胞而差異很大。常常需要花很多的時(shí)間和精力去對(duì)個(gè)別的細(xì)胞系進(jìn)行研究，以便配置適宜于這一細(xì)胞特殊需要的培養(yǎng)基。系進(jìn)行研究，以便配置適宜于這一細(xì)胞特殊需要的培養(yǎng)基。用動(dòng)物細(xì)胞制藥之所以成本高，培養(yǎng)基的復(fù)雜和昂貴是其主用動(dòng)物細(xì)胞制藥之所以成本高，培養(yǎng)基的復(fù)雜和昂貴是其主要原因。培養(yǎng)基包括要原因。培養(yǎng)基包括1 1、天然培養(yǎng)基、天然培養(yǎng)基 指在細(xì)胞培養(yǎng)的早期使用，如血漿凝塊、血清、淋巴液、指在細(xì)胞培養(yǎng)的早期使用，如血漿凝塊、血清、淋巴液、胚胎浸液、羊水、腹水。胚胎浸液、羊水、腹水。2 2、合成培養(yǎng)基、合成培養(yǎng)基 采用成分明確的化學(xué)試劑配成的培養(yǎng)基。采用成分明確的化學(xué)試劑配成的培養(yǎng)基。優(yōu)點(diǎn)：成分明確，組分穩(wěn)定，可大量生產(chǎn)供應(yīng)。優(yōu)點(diǎn)：成分明確，組分穩(wěn)定，可大量生產(chǎn)供應(yīng)。1313優(yōu)秀課件優(yōu)秀課件合成培養(yǎng)基的組成：合成培養(yǎng)基的組成：氨基酸類：氨基酸類：1212種必須氨基酸。它們是：精氨酸、胱氨種必須氨基酸。它們是：精氨酸、胱氨酸、組氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、甲硫氨酸、奔丙氨酸、組氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、甲硫氨酸、奔丙氨酸、蘇氨酸、色氨酸、酪氨酸、纈氨酸。酸、蘇氨酸、色氨酸、酪氨酸、纈氨酸。維生素：維生素：A A、脂溶性的：、脂溶性的：VAVA、VDVD、VEVE、VKVK。B B、水溶性的：、水溶性的：VBVB族、族、VCVC等等 糖類：糖類：C C源，是能量來源。源，是能量來源。葡萄糖、谷氨酰胺。使用葡萄糖時(shí)，要加入丙酮酸鈉；有葡萄糖、谷氨酰胺。使用葡萄糖時(shí)，要加入丙酮酸鈉；有些還要加入核糖和脫氧核糖、醋酸鈉。些還要加入核糖和脫氧核糖、醋酸鈉。無機(jī)鹽：主要是保持滲透壓、緩沖無機(jī)鹽：主要是保持滲透壓、緩沖pHpH的變化，并積極的變化，并積極參與細(xì)胞代謝。一般加入?yún)⑴c細(xì)胞代謝。一般加入NaCl,KCl,MgSO4,CaCl2,NaH2PO4,NaCl,KCl,MgSO4,CaCl2,NaH2PO4,NaHCO3NaHCO3等。還有等。還有FeSO4,CuSO4,ZnSO4FeSO4,CuSO4,ZnSO4等等 1414優(yōu)秀課件優(yōu)秀課件 其其 他成分：合成核酸的前體物質(zhì)，如腺苷、鳥苷、胞他成分：合成核酸的前體物質(zhì)，如腺苷、鳥苷、胞苷、尿苷、胸苷。還要加入動(dòng)物血清，如苷、尿苷、胸苷。還要加入動(dòng)物血清，如5-10%5-10%的小牛血清，的小牛血清，作用機(jī)理不明。作用機(jī)理不明。加入動(dòng)物血清可能主要是為了：加入動(dòng)物血清可能主要是為了：A A 提供細(xì)胞生長(zhǎng)增殖所需要的各種生長(zhǎng)因子和激素；提供細(xì)胞生長(zhǎng)增殖所需要的各種生長(zhǎng)因子和激素；B B 提供有利于細(xì)胞貼壁所需要的貼附因子和伸展因子；提供有利于細(xì)胞貼壁所需要的貼附因子和伸展因子；C C 提供可識(shí)別金屬、激素、維生素、脂類的結(jié)合蛋白；提供可識(shí)別金屬、激素、維生素、脂類的結(jié)合蛋白；D D 提供細(xì)胞生長(zhǎng)所必需的脂肪酸和微量元素；提供細(xì)胞生長(zhǎng)所必需的脂肪酸和微量元素；E E 提供良好的提供良好的pHpH緩沖系統(tǒng)。緩沖系統(tǒng)。1515優(yōu)秀課件優(yōu)秀課件3 3、無血清培養(yǎng)基、無血清培養(yǎng)基優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：A、提高細(xì)胞培養(yǎng)的可重復(fù)性避免了由于血清批次之間的差異；B、避免了由于血清帶來的病毒、真菌、支原體微生物等的污染；C、供應(yīng)充足、穩(wěn)定；D、產(chǎn)品易于純化；E、避免了血清中某些因素對(duì)有些細(xì)胞的毒性；F、減少了血清中某些蛋白對(duì)生物測(cè)定的干擾，便于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析。1616優(yōu)秀課件優(yōu)秀課件無血清培養(yǎng)基中一般需要加入：無血清培養(yǎng)基中一般需要加入：A、激素和生長(zhǎng)因子；、激素和生長(zhǎng)因子；B、結(jié)合蛋白；、結(jié)合蛋白；C、貼附和伸展因子；、貼附和伸展因子；D、其他利于細(xì)胞生長(zhǎng)的因子和元素：如消除氧自、其他利于細(xì)胞生長(zhǎng)的因子和元素：如消除氧自由基損害的谷胱苷肽，微量元素如硒等。由基損害的谷胱苷肽，微量元素如硒等。1717優(yōu)秀課件優(yōu)秀課件一、動(dòng)物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)的方法一、動(dòng)物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)的方法 根據(jù)培養(yǎng)細(xì)胞的種類分為原代細(xì)胞培培養(yǎng)和傳代細(xì)胞培根據(jù)培養(yǎng)細(xì)胞的種類分為原代細(xì)胞培培養(yǎng)和傳代細(xì)胞培養(yǎng)，也可以根據(jù)培養(yǎng)容器和方式的不同分為靜止培養(yǎng)、旋轉(zhuǎn)養(yǎng)，也可以根據(jù)培養(yǎng)容器和方式的不同分為靜止培養(yǎng)、旋轉(zhuǎn)培養(yǎng)、攪拌培養(yǎng)、微載體培養(yǎng)、中空纖維培養(yǎng)、固體床和流培養(yǎng)、攪拌培養(yǎng)、微載體培養(yǎng)、中空纖維培養(yǎng)、固體床和流化床培養(yǎng)等?；才囵B(yǎng)等。1 1、懸浮培養(yǎng)：、懸浮培養(yǎng)：適用于一切非貼壁細(xì)胞的培養(yǎng)，也適應(yīng)于兼性貼壁細(xì)胞。適用于一切非貼壁細(xì)胞的培養(yǎng)，也適應(yīng)于兼性貼壁細(xì)胞。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便。培養(yǎng)條件比較均一，傳質(zhì)和傳氧較好，操作簡(jiǎn)便。培養(yǎng)條件比較均一，傳質(zhì)和傳氧較好，容易擴(kuò)大培養(yǎng)規(guī)模。容易擴(kuò)大培養(yǎng)規(guī)模。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：由于細(xì)胞體積小，很難采取灌流培養(yǎng)，因此細(xì)胞由于細(xì)胞體積小，很難采取灌流培養(yǎng)，因此細(xì)胞密度一般比較低。密度一般比較低。第四節(jié)第四節(jié) 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的方式和操作方法動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的方式和操作方法1818優(yōu)秀課件優(yōu)秀課件2 2、貼壁培養(yǎng)、貼壁培養(yǎng) 適用于貼壁細(xì)胞和兼性貼壁細(xì)胞。適用于貼壁細(xì)胞和兼性貼壁細(xì)胞。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：適應(yīng)于細(xì)胞種類廣，因?yàn)樯a(chǎn)中使用的大多數(shù)細(xì)適應(yīng)于細(xì)胞種類廣，因?yàn)樯a(chǎn)中使用的大多數(shù)細(xì)胞都是貼壁細(xì)胞，較易采用灌流培養(yǎng)，細(xì)胞密度高。胞都是貼壁細(xì)胞，較易采用灌流培養(yǎng)，細(xì)胞密度高。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：操作比較麻煩，需要合適的貼壁材料和足夠的面操作比較麻煩，需要合適的貼壁材料和足夠的面積，培養(yǎng)條件不易單一，傳質(zhì)和傳氧較差。不便進(jìn)行擴(kuò)大培積，培養(yǎng)條件不易單一，傳質(zhì)和傳氧較差。不便進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)。養(yǎng)。貼壁培養(yǎng)在傳代和擴(kuò)大培養(yǎng)時(shí)需要用酶將細(xì)胞從基質(zhì)上貼壁培養(yǎng)在傳代和擴(kuò)大培養(yǎng)時(shí)需要用酶將細(xì)胞從基質(zhì)上消化下來。常用的消化物有：胰酶、消化下來。常用的消化物有：胰酶、EDTAEDTA、胰酶、胰酶檸檬酸鹽、檸檬酸鹽、胰酶胰酶-EDTA-EDTA聯(lián)合使用。其他如膠原酶、鏈霉蛋白酶、木瓜酶聯(lián)合使用。其他如膠原酶、鏈霉蛋白酶、木瓜酶等。他們的作用主要是使細(xì)胞間質(zhì)和一些促使細(xì)胞貼壁的蛋等。他們的作用主要是使細(xì)胞間質(zhì)和一些促使細(xì)胞貼壁的蛋白因子水解，使細(xì)胞從基質(zhì)分離成單個(gè)細(xì)胞。白因子水解，使細(xì)胞從基質(zhì)分離成單個(gè)細(xì)胞。1919優(yōu)秀課件優(yōu)秀課件3 3、貼壁、貼壁懸浮培養(yǎng)（懸浮培養(yǎng)（也稱假懸浮培養(yǎng)）也稱假懸浮培養(yǎng)）是將貼壁培養(yǎng)和懸浮培養(yǎng)二者結(jié)合，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，形成更是將貼壁培養(yǎng)和懸浮培養(yǎng)二者結(jié)合，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，形成更理想、更適應(yīng)于工業(yè)化生產(chǎn)的培養(yǎng)方法。理想、更適應(yīng)于工業(yè)化生產(chǎn)的培養(yǎng)方法。（1 1）微載體培養(yǎng)）微載體培養(yǎng) 采用葡聚糖采用葡聚糖SephadexA50SephadexA50微顆小粒培養(yǎng)貼壁細(xì)胞。微顆小粒培養(yǎng)貼壁細(xì)胞。優(yōu)點(diǎn)：可創(chuàng)造相當(dāng)大的貼附面積，供細(xì)胞貼附生長(zhǎng)增殖。優(yōu)點(diǎn)：可創(chuàng)造相當(dāng)大的貼附面積，供細(xì)胞貼附生長(zhǎng)增殖。由于載體體積小，比重輕，可經(jīng)輕度攪拌即可微小顆粒攜帶由于載體體積小，比重輕，可經(jīng)輕度攪拌即可微小顆粒攜帶細(xì)胞自由地懸浮在培養(yǎng)基內(nèi)，充分發(fā)揮懸浮培養(yǎng)的一切優(yōu)點(diǎn)。細(xì)胞自由地懸浮在培養(yǎng)基內(nèi)，充分發(fā)揮懸浮培養(yǎng)的一切優(yōu)點(diǎn)。葡葡聚聚糖糖凝凝膠膠專專用用柱柱 2020優(yōu)秀課件優(yōu)秀課件理想的微載體應(yīng)該具備的條件：理想的微載體應(yīng)該具備的條件：A A、微載體表面性質(zhì)與細(xì)胞有良好的相容性，適于細(xì)胞附著、伸、微載體表面性質(zhì)與細(xì)胞有良好的相容性，適于細(xì)胞附著、伸展和增殖；展和增殖；B B、微載體的材料無毒性。對(duì)培養(yǎng)細(xì)胞無毒性，還要不會(huì)產(chǎn)生影、微載體的材料無毒性。對(duì)培養(yǎng)細(xì)胞無毒性，還要不會(huì)產(chǎn)生影響產(chǎn)品和人體健康的有害因子；響產(chǎn)品和人體健康的有害因子；C C、微載體的材料是惰性的，不與培養(yǎng)基成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也、微載體的材料是惰性的，不與培養(yǎng)基成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也不會(huì)吸收培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)成分；不會(huì)吸收培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)成分；D D、微載體的比重在、微載體的比重在1.0301.0301.045g/ml1.045g/ml，使載體在低速攪拌下可，使載體在低速攪拌下可以懸浮，而靜止時(shí)又可很快沉淀，便于換液和收集；以懸浮，而靜止時(shí)又可很快沉淀，便于換液和收集；E E、粒徑在、粒徑在60-250m60-250m（溶脹后）之間為好，且要盡可能均一，（溶脹后）之間為好，且要盡可能均一，差異不大于差異不大于20m20m。有利于細(xì)胞均勻分布在各微載體表面；。有利于細(xì)胞均勻分布在各微載體表面；F F、具有良好的光學(xué)透明性，適于在倒置顯微鏡下觀察細(xì)胞在載、具有良好的光學(xué)透明性，適于在倒置顯微鏡下觀察細(xì)胞在載體上的生長(zhǎng)情況；體上的生長(zhǎng)情況；G G、基質(zhì)是軟的，避免在攪拌中載體互相摩擦而損傷細(xì)胞；、基質(zhì)是軟的，避免在攪拌中載體互相摩擦而損傷細(xì)胞；H H、可耐、可耐120120高溫。便于采用高壓蒸汽滅菌；高溫。便于采用高壓蒸汽滅菌；I I、經(jīng)簡(jiǎn)單的適當(dāng)處理后，可以反復(fù)多次使用；、經(jīng)簡(jiǎn)單的適當(dāng)處理后，可以反復(fù)多次使用；J J、原料充分。制作簡(jiǎn)便，廉價(jià)。、原料充分。制作簡(jiǎn)便，廉價(jià)。2121優(yōu)秀課件優(yōu)秀課件目前微載體的材料有兩類：目前微載體的材料有兩類：一類在載體中加入鈦，增加比重，適用于流化床反應(yīng)器。一類在載體中加入鈦，增加比重，適用于流化床反應(yīng)器。一類不加鈦，比重較輕，可與固體微載體一樣，用于攪一類不加鈦，比重較輕，可與固體微載體一樣，用于攪拌罐式生物反應(yīng)器或氣升式生物反應(yīng)器。拌罐式生物反應(yīng)器或氣升式生物反應(yīng)器。（2 2）包埋和微囊培養(yǎng)）包埋和微囊培養(yǎng) 細(xì)胞不是貼附在載體表面。而是包裹在或包埋在凝膠載細(xì)胞不是貼附在載體表面。而是包裹在或包埋在凝膠載體或微囊內(nèi)。如果包埋的凝膠載體較大，就稱為巨載體培養(yǎng)。體或微囊內(nèi)。如果包埋的凝膠載體較大，就稱為巨載體培養(yǎng)。微囊培養(yǎng)是在包埋培養(yǎng)的基礎(chǔ)上衍生而來的，即將包埋微囊培養(yǎng)是在包埋培養(yǎng)的基礎(chǔ)上衍生而來的，即將包埋的顆粒經(jīng)液化處理而成為微囊。的顆粒經(jīng)液化處理而成為微囊。2222優(yōu)秀課件優(yōu)秀課件包埋材料的類型：包埋材料的類型：A A、人工合成的高分子聚合物：、人工合成的高分子聚合物：聚丙烯酰胺、環(huán)氧樹脂、聚氨基甲酸酯、聚乙烯醇等。聚丙烯酰胺、環(huán)氧樹脂、聚氨基甲酸酯、聚乙烯醇等。B B、糖類：、糖類：纖維素、瓊脂、瓊脂糖、纖維素、瓊脂、瓊脂糖、K K卡拉膠、海藻酸鈣、脫乙?？ɡz、海藻酸鈣、脫乙酰幾丁質(zhì)等。幾丁質(zhì)等。C C、蛋白質(zhì)：、蛋白質(zhì)：膠原、明膠、纖維蛋白等。膠原、明膠、纖維蛋白等。這些材料是靠溫度的變化來變相的，如海藻酸鈣，在鈉鹽這些材料是靠溫度的變化來變相的，如海藻酸鈣，在鈉鹽時(shí)是液態(tài)。形成鈣鹽時(shí)則形成凝膠。時(shí)是液態(tài)。形成鈣鹽時(shí)則形成凝膠。凝膠的制備常常是在形成凝膠后，再用另外一種電荷相反凝膠的制備常常是在形成凝膠后，再用另外一種電荷相反的材料與之作用，使載體外形成一層聚合膜，然后再使膜內(nèi)的材料與之作用，使載體外形成一層聚合膜，然后再使膜內(nèi)的載體液化。的載體液化。2323優(yōu)秀課件優(yōu)秀課件包埋和微囊培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)：包埋和微囊培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)：A A、包埋或包裹在載體或微囊內(nèi)的細(xì)胞可獲得保護(hù)，避免了、包埋或包裹在載體或微囊內(nèi)的細(xì)胞可獲得保護(hù)，避免了剪切力的損害；剪切力的損害；B B、可獲得較高的細(xì)胞密度。一般在、可獲得較高的細(xì)胞密度。一般在107107108108細(xì)胞細(xì)胞/ml/ml；C C、控制微囊膜的孔徑，可使產(chǎn)物濃縮在微囊內(nèi)，有利于下、控制微囊膜的孔徑，可使產(chǎn)物濃縮在微囊內(nèi)，有利于下游產(chǎn)物的純化；游產(chǎn)物的純化；D D、可采用多種上午反應(yīng)器進(jìn)行大規(guī)模培養(yǎng)，如、可采用多種上午反應(yīng)器進(jìn)行大規(guī)模培養(yǎng)，如攪拌罐式生攪拌罐式生物反應(yīng)器物反應(yīng)器、氣升式生物反應(yīng)器氣升式生物反應(yīng)器。用包埋法，當(dāng)顆粒直徑較大。用包埋法，當(dāng)顆粒直徑較大時(shí)，可采用時(shí)，可采用固定床式生物反應(yīng)器固定床式生物反應(yīng)器。2424優(yōu)秀課件優(yōu)秀課件（3 3）結(jié)團(tuán)培養(yǎng)）結(jié)團(tuán)培養(yǎng) 利用貼壁細(xì)胞有結(jié)團(tuán)的特點(diǎn)，用攪拌反應(yīng)器和罐流利用貼壁細(xì)胞有結(jié)團(tuán)的特點(diǎn)，用攪拌反應(yīng)器和罐流培養(yǎng)的方式獲得高密度的細(xì)胞，開創(chuàng)了細(xì)胞結(jié)團(tuán)培養(yǎng)的培養(yǎng)的方式獲得高密度的細(xì)胞，開創(chuàng)了細(xì)胞結(jié)團(tuán)培養(yǎng)的新方法。新方法。其實(shí)質(zhì)是用細(xì)胞本身作為基質(zhì)，相互貼附后，再用其實(shí)質(zhì)是用細(xì)胞本身作為基質(zhì)，相互貼附后，再用懸浮的方法進(jìn)行培養(yǎng)，也是一種貼附懸浮的方法進(jìn)行培養(yǎng)，也是一種貼附懸浮培養(yǎng)。為了懸浮培養(yǎng)。為了加速細(xì)胞結(jié)團(tuán)，往往加入一些直接較小的微粒，促使細(xì)加速細(xì)胞結(jié)團(tuán)，往往加入一些直接較小的微粒，促使細(xì)胞先附著其上，再相互附著。胞先附著其上，再相互附著。優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便，節(jié)省了用于微載體的成本。優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便，節(jié)省了用于微載體的成本。2525優(yōu)秀課件優(yōu)秀課件二、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的操作方式二、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的操作方式1 1、分批式操作、分批式操作 有兩種情況：有兩種情況：一是將細(xì)胞和培養(yǎng)基一次性加入反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng)，使細(xì)一是將細(xì)胞和培養(yǎng)基一次性加入反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng)，使細(xì)胞增殖到一定密度，產(chǎn)物達(dá)到一定量后將培養(yǎng)基和細(xì)胞一并取胞增殖到一定密度，產(chǎn)物達(dá)到一定量后將培養(yǎng)基和細(xì)胞一并取出。出。另一種方式是先將細(xì)胞和培養(yǎng)基加入反應(yīng)器，待細(xì)胞生長(zhǎng)另一種方式是先將細(xì)胞和培養(yǎng)基加入反應(yīng)器，待細(xì)胞生長(zhǎng)至一定密度后，向反應(yīng)器內(nèi)加入誘導(dǎo)劑或病毒，經(jīng)過一段時(shí)間至一定密度后，向反應(yīng)器內(nèi)加入誘導(dǎo)劑或病毒，經(jīng)過一段時(shí)間作用后，取出反應(yīng)物。作用后，取出反應(yīng)物。2 2、半連續(xù)式操作、半連續(xù)式操作 將細(xì)胞和培養(yǎng)基一起加入反應(yīng)器后，在細(xì)胞增長(zhǎng)和產(chǎn)物形將細(xì)胞和培養(yǎng)基一起加入反應(yīng)器后，在細(xì)胞增長(zhǎng)和產(chǎn)物形成過程中，每間隔一段時(shí)間，取出部分培養(yǎng)物，然后補(bǔ)充同樣成過程中，每間隔一段時(shí)間，取出部分培養(yǎng)物，然后補(bǔ)充同樣數(shù)量的新鮮培養(yǎng)基，或另加新鮮載體，繼續(xù)培養(yǎng)。該方法被廣數(shù)量的新鮮培養(yǎng)基，或另加新鮮載體，繼續(xù)培養(yǎng)。該方法被廣泛采用，優(yōu)點(diǎn)是：泛采用，優(yōu)點(diǎn)是：操作簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高，可長(zhǎng)期進(jìn)行生產(chǎn)，反復(fù)收獲產(chǎn)品，操作簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高，可長(zhǎng)期進(jìn)行生產(chǎn)，反復(fù)收獲產(chǎn)品，能使細(xì)胞密度和產(chǎn)品產(chǎn)量一直保持在較高的水平能使細(xì)胞密度和產(chǎn)品產(chǎn)量一直保持在較高的水平 2626優(yōu)秀課件優(yōu)秀課件3 3、灌流式操作、灌流式操作 將細(xì)胞和培養(yǎng)基一起加入反應(yīng)器后，在細(xì)胞增長(zhǎng)將細(xì)胞和培養(yǎng)基一起加入反應(yīng)器后，在細(xì)胞增長(zhǎng)和產(chǎn)物形成過程中，不斷將條件培養(yǎng)基取出，同時(shí)不和產(chǎn)物形成過程中，不斷將條件培養(yǎng)基取出，同時(shí)不斷補(bǔ)充新鮮培養(yǎng)基。它與連續(xù)式操作不同之處是取出斷補(bǔ)充新鮮培養(yǎng)基。它與連續(xù)式操作不同之處是取出部分條件培養(yǎng)基時(shí)，絕大部分細(xì)胞仍保留在反應(yīng)器內(nèi)，部分條件培養(yǎng)基時(shí)，絕大部分細(xì)胞仍保留在反應(yīng)器內(nèi)，而連續(xù)式培養(yǎng)則同時(shí)也取出了部分細(xì)胞。而連續(xù)式培養(yǎng)則同時(shí)也取出了部分細(xì)胞。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：A、細(xì)胞可處在較穩(wěn)定的良好環(huán)境中，培養(yǎng)條件較好，、細(xì)胞可處在較穩(wěn)定的良好環(huán)境中，培養(yǎng)條件較好，有害代謝廢物濃度低；有害代謝廢物濃度低；B、可極大地提高細(xì)胞密度，使產(chǎn)量大大提高；、可極大地提高細(xì)胞密度，使產(chǎn)量大大提高；C、產(chǎn)品在罐內(nèi)停留時(shí)間縮短可及時(shí)收留在低溫下保、產(chǎn)品在罐內(nèi)停留時(shí)間縮短可及時(shí)收留在低溫下保存，有利于產(chǎn)品質(zhì)量的提高；存，有利于產(chǎn)品質(zhì)量的提高；D、培養(yǎng)基的比消耗率較低，且產(chǎn)量質(zhì)量提高，生產(chǎn)、培養(yǎng)基的比消耗率較低，且產(chǎn)量質(zhì)量提高，生產(chǎn)成本明顯降低。成本明顯降低。2727優(yōu)秀課件優(yōu)秀課件一、理想的動(dòng)物細(xì)胞反應(yīng)器必須具備的要求一、理想的動(dòng)物細(xì)胞反應(yīng)器必須具備的要求1 1、制造生物反應(yīng)器所采用的一切材料，尤其是與培養(yǎng)基、細(xì)、制造生物反應(yīng)器所采用的一切材料，尤其是與培養(yǎng)基、細(xì)胞直接接觸的材料必須無毒性；胞直接接觸的材料必須無毒性；2 2、生物反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)必須使之具有良好的傳熱、傳質(zhì)和混合、生物反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)必須使之具有良好的傳熱、傳質(zhì)和混合性能；性能；3 3、密封性能良好，可避免一切外來微生物的污染；、密封性能良好，可避免一切外來微生物的污染；4 4、對(duì)培養(yǎng)環(huán)境中多種物理化學(xué)參數(shù)能自動(dòng)檢測(cè)和調(diào)控；、對(duì)培養(yǎng)環(huán)境中多種物理化學(xué)參數(shù)能自動(dòng)檢測(cè)和調(diào)控；5 5、可長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；、可長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；6 6、容器內(nèi)表面要求光滑，無死角，以減少細(xì)胞或微生物的沉、容器內(nèi)表面要求光滑，無死角，以減少細(xì)胞或微生物的沉積；積；7 7、拆裝、連接和清潔方便，能耐高壓蒸汽消毒，便于操作維、拆裝、連接和清潔方便，能耐高壓蒸汽消毒，便于操作維修；修；8 8、設(shè)備成本低、設(shè)備成本低 。第五節(jié)第五節(jié) 動(dòng)物細(xì)胞生物反應(yīng)器及其檢測(cè)控制系統(tǒng)動(dòng)物細(xì)胞生物反應(yīng)器及其檢測(cè)控制系統(tǒng)2828優(yōu)秀課件優(yōu)秀課件二、動(dòng)物細(xì)胞生物反應(yīng)器的類型二、動(dòng)物細(xì)胞生物反應(yīng)器的類型1 1、攪拌罐式反應(yīng)器：是借鑒細(xì)菌發(fā)酵罐改造而來，是最早的動(dòng)、攪拌罐式反應(yīng)器：是借鑒細(xì)菌發(fā)酵罐改造而來，是最早的動(dòng)物細(xì)胞生物反應(yīng)器。特點(diǎn)：能供氧、攪拌速度慢、采用無氣泡系物細(xì)胞生物反應(yīng)器。特點(diǎn)：能供氧、攪拌速度慢、采用無氣泡系統(tǒng)、配置有進(jìn)出料系統(tǒng)。統(tǒng)、配置有進(jìn)出料系統(tǒng)。2 2、氣升式生物反應(yīng)器、氣升式生物反應(yīng)器 特點(diǎn)：氣體從罐底的導(dǎo)流管進(jìn)入，使液體形成循環(huán)流。具有特點(diǎn)：氣體從罐底的導(dǎo)流管進(jìn)入，使液體形成循環(huán)流。具有剪切力小、混合均勻、氧和營(yíng)養(yǎng)的傳遞好、利于密封等優(yōu)點(diǎn)。剪切力小、混合均勻、氧和營(yíng)養(yǎng)的傳遞好、利于密封等優(yōu)點(diǎn)。3 3、中空纖維式生物反應(yīng)器、中空纖維式生物反應(yīng)器 該反應(yīng)器由數(shù)百至數(shù)千根中空纖維集束組成。材料為聚砜或該反應(yīng)器由數(shù)百至數(shù)千根中空纖維集束組成。材料為聚砜或丙烯共聚物。丙烯共聚物。4 4、透析袋或透析膜式生物反應(yīng)器、透析袋或透析膜式生物反應(yīng)器 主要是能夠?qū)⒎肿恿啃《鴮?duì)細(xì)胞生長(zhǎng)和產(chǎn)物的產(chǎn)生有抑制作主要是能夠?qū)⒎肿恿啃《鴮?duì)細(xì)胞生長(zhǎng)和產(chǎn)物的產(chǎn)生有抑制作用的乳酸、氨等透析或?yàn)V掉。用的乳酸、氨等透析或?yàn)V掉。5 5、固定床或流化床式生物反應(yīng)器、固定床或流化床式生物反應(yīng)器 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，添裝材料是對(duì)細(xì)胞無毒、又有利于細(xì)胞貼特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，添裝材料是對(duì)細(xì)胞無毒、又有利于細(xì)胞貼附的材料?，F(xiàn)用于大量生產(chǎn)疫苗和基因工程產(chǎn)品。附的材料?，F(xiàn)用于大量生產(chǎn)疫苗和基因工程產(chǎn)品。2929優(yōu)秀課件優(yōu)秀課件一、改進(jìn)表達(dá)載體，提高表達(dá)水平和產(chǎn)量一、改進(jìn)表達(dá)載體，提高表達(dá)水平和產(chǎn)量1 1、采用雜交瘤技術(shù)，提高細(xì)胞表達(dá)量。、采用雜交瘤技術(shù)，提高細(xì)胞表達(dá)量。2 2、采用更強(qiáng)的啟動(dòng)子和增強(qiáng)子。、采用更強(qiáng)的啟動(dòng)子和增強(qiáng)子。3 3、更好地利用擴(kuò)增系統(tǒng)或?qū)ふ腋弑磉_(dá)位點(diǎn)。、更好地利用擴(kuò)增系統(tǒng)或?qū)ふ腋弑磉_(dá)位點(diǎn)。4 4、采用和改造更好的宿主細(xì)胞。、采用和改造更好的宿主細(xì)胞。二、利用代謝工程，改進(jìn)培養(yǎng)工藝，降低生產(chǎn)成本二、利用代謝工程，改進(jìn)培養(yǎng)工藝，降低生產(chǎn)成本1 1、采用代謝工程改造工程細(xì)胞、采用代謝工程改造工程細(xì)胞 代謝工程：采用基因工程手段，使工程細(xì)胞增加或減少代謝工程：采用基因工程手段，使工程細(xì)胞增加或減少某種酶，以改造其代謝能力和途徑，使其降低對(duì)某種營(yíng)養(yǎng)物某種酶，以改造其代謝能力和途徑，使其降低對(duì)某種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需要，減少某些代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生和危害，以及控制工程質(zhì)的需要，減少某些代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生和危害，以及控制工程細(xì)胞的增殖速度和制造產(chǎn)品的能力。細(xì)胞的增殖速度和制造產(chǎn)品的能力。第六節(jié)第六節(jié) 動(dòng)物細(xì)胞制藥的前景與展望動(dòng)物細(xì)胞制藥的前景與展望3030優(yōu)秀課件優(yōu)秀課件2 2、改進(jìn)培養(yǎng)基的配方，應(yīng)用廉價(jià)培養(yǎng)基材料；改變細(xì)胞代謝、改進(jìn)培養(yǎng)基的配方，應(yīng)用廉價(jià)培養(yǎng)基材料；改變細(xì)胞代謝途徑，以降低培養(yǎng)基的成本。途徑，以降低培養(yǎng)基的成本。3 3、改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量：解決好代謝產(chǎn)物糖基化問題。糖基化的有、改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量：解決好代謝產(chǎn)物糖基化問題。糖基化的有無和正確與否，將直接關(guān)系到藥物的藥效、藥代動(dòng)力學(xué)、抗無和正確與否，將直接關(guān)系到藥物的藥效、藥代動(dòng)力學(xué)、抗原性等，使產(chǎn)品的側(cè)鏈糖基的種類與天然產(chǎn)品相同或接近。原性等，使產(chǎn)品的側(cè)鏈糖基的種類與天然產(chǎn)品相同或接近。4 4、改進(jìn)生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設(shè)備，使細(xì)胞的密度進(jìn)一步提高，提、改進(jìn)生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設(shè)備，使細(xì)胞的密度進(jìn)一步提高，提高生產(chǎn)效率。高生產(chǎn)效率。三、抑制細(xì)胞凋亡，延長(zhǎng)培養(yǎng)周期三、抑制細(xì)胞凋亡，延長(zhǎng)培養(yǎng)周期1 1、通過培養(yǎng)基和氧的優(yōu)化供應(yīng)防止?fàn)I養(yǎng)和氧的缺乏；、通過培養(yǎng)基和氧的優(yōu)化供應(yīng)防止?fàn)I養(yǎng)和氧的缺乏；2 2、采用化學(xué)添加劑（如抗氧化劑）阻斷細(xì)胞凋亡過程；、采用化學(xué)添加劑（如抗氧化劑）阻斷細(xì)胞凋亡過程；3 3、采用抗細(xì)胞凋亡基因改造工程細(xì)胞。、采用抗細(xì)胞凋亡基因改造工程細(xì)胞。3131優(yōu)秀課件優(yōu)秀課件四、采用糖基化過程，提高產(chǎn)品質(zhì)量四、采用糖基化過程，提高產(chǎn)品質(zhì)量 決定糖鏈類型的主要因素：決定糖鏈類型的主要因素：1 1、合成肽鏈的不同；、合成肽鏈的不同；2 2、細(xì)胞內(nèi)糖基化酶的不同；、細(xì)胞內(nèi)糖基化酶的不同；3 3、細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境的影響。、細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境的影響。目標(biāo)：生產(chǎn)的蛋白質(zhì)糖基化形式與人類的一致。目標(biāo)：生產(chǎn)的蛋白質(zhì)糖基化形式與人類的一致。3232優(yōu)秀課件優(yōu)秀課件二、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的研究二、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的研究 應(yīng)用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物來生產(chǎn)蛋白藥物，轉(zhuǎn)基因動(dòng)應(yīng)用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物來生產(chǎn)蛋白藥物，轉(zhuǎn)基因動(dòng)物存在的問題：一是轉(zhuǎn)基因方法還不十分成熟，物存在的問題：一是轉(zhuǎn)基因方法還不十分成熟，二是基因產(chǎn)品對(duì)動(dòng)物健康產(chǎn)生影響，三是產(chǎn)品對(duì)二是基因產(chǎn)品對(duì)動(dòng)物健康產(chǎn)生影響，三是產(chǎn)品對(duì)人體健康產(chǎn)生影響，主要是產(chǎn)品攜帶有害病毒影人體健康產(chǎn)生影響，主要是產(chǎn)品攜帶有害病毒影響產(chǎn)品的安全。響產(chǎn)品的安全。三、組織工程的研究三、組織工程的研究 直接將培養(yǎng)的細(xì)胞作為一種治療手段用于臨直接將培養(yǎng)的細(xì)胞作為一種治療手段用于臨床，或用培養(yǎng)的細(xì)胞進(jìn)一步加工成一種組織，如床，或用培養(yǎng)的細(xì)胞進(jìn)一步加工成一種組織，如人造皮膚、人造肝臟、胰腺、血管、骨等人造器人造皮膚、人造肝臟、胰腺、血管、骨等人造器官。官。3333優(yōu)秀課件優(yōu)秀課件