動物細胞的大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)
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大規(guī)模培養(yǎng)哺乳類細胞是生產(chǎn)許多臨床和醫(yī)學(xué)上重要生物制品的一種有效的方法，這些生物制品包括疫苗、干擾素、激素、生長因子和單克隆抗體等，推動了生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的發(fā)展，給醫(yī)學(xué)衛(wèi)生事業(yè)帶來了巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。
基因工程技術(shù)、細胞工程技術(shù)，以及新的細胞大規(guī)模繁殖培養(yǎng)系統(tǒng)的發(fā)展，是構(gòu)成上述成就的主要原因。
然而，體外大規(guī)模繁殖真核細胞要比原核細胞困難得多，如細菌、酵母菌和霉菌的細胞壁厚，能耐受攪拌，不易破碎，營養(yǎng)要求低，生長條件易于控制，增殖周期短，產(chǎn)品的產(chǎn)量也高，目前國外已用20萬L發(fā)酵罐進行生產(chǎn)。
而真核細胞膜薄而嬌嫩、易碎，對營養(yǎng)要求高，大多數(shù)細胞必須貼壁附著生長，更重要的是真核細胞具有原核細胞所沒有的功能，能對其分泌產(chǎn)物進行修飾，例如二硫鍵的形成、糖甲酰化等，使產(chǎn)物具有完整的生物學(xué)功能。
另外原核細胞經(jīng)基因工程技術(shù)所合成的生物制品，不是分泌型的而是同細胞相結(jié)合的，需要破碎細胞，釋出產(chǎn)物，再經(jīng)濃縮、純化；因后加工過程復(fù)雜，而使產(chǎn)品的得率受到損失。利用真核細胞，可以不斷合成和分泌，不斷收獲，后加工過程也相對簡單，而且細胞往往可以重復(fù)利用。因此，利用培養(yǎng)的動物細胞生產(chǎn)的生物制品，仍有很高的市場價值。
實驗室常規(guī)培養(yǎng)動物細胞的方法是用人工合成培養(yǎng)液加上一定量的小牛血清，將細胞放在不同的容器中進行培養(yǎng)，如微孔板、培養(yǎng)皿以及各種培養(yǎng)瓶等。一船培養(yǎng)容器的體積很小，最大培養(yǎng)體積為1—2L。
用這種方法培養(yǎng)的細胞所分泌的產(chǎn)物是有限的，無法滿足實驗研究和應(yīng)用研究的需要。利用小鼠腹水法繁殖雜交瘤細胞生產(chǎn)各種單克隆抗體；雖然能獲得較高濃度的單克隆抗體，一般每只小鼠腹水單克隆抗體濃度在10mg／m1左右，但不易控制動物的批間差異和非特異的小鼠免疫球蛋白，以及潛在感染因子的污染。
單克隆抗體純度差，分離純化難度大，成本不低，又不宜用于人體內(nèi)的診斷和治療。因此，不可能作為大規(guī)模生產(chǎn)單克隆抗體的主要方法。
應(yīng)用細胞工程技術(shù)，建立大規(guī)模細胞培養(yǎng)系統(tǒng)生產(chǎn)各種生物活性物質(zhì)，是一種比較經(jīng)濟可靠的技術(shù)。據(jù)不完全統(tǒng)計，全世界現(xiàn)有一萬多個實驗室，400多家工廠從事生物技術(shù)產(chǎn)品的研制。近幾年來，已研制了幾種具有很大前途的技術(shù)。
具有代表性的有氣升式深層培養(yǎng)系統(tǒng)、微載體培養(yǎng)系統(tǒng)、微囊培養(yǎng)系統(tǒng)、大載體培養(yǎng)系統(tǒng)以及中空纖維培養(yǎng)系統(tǒng)。上述五種培養(yǎng)系統(tǒng)均能生產(chǎn)不同的生物制品，它們具有不同的技術(shù)特點，但仍需不斷完善。中空纖維培養(yǎng)系統(tǒng)和大載體培養(yǎng)系統(tǒng)較為先進，用途更廣，似乎更有發(fā)展前途。
一、大規(guī)模細胞體外培養(yǎng)系統(tǒng)的基本要
（一）新型培養(yǎng)系統(tǒng)的設(shè)備
現(xiàn)有的常規(guī)攪拌式發(fā)酵罐不能滿足現(xiàn)代生物技術(shù)在體外大規(guī)模培養(yǎng)動物細胞的技術(shù)和經(jīng)濟要求，必須加以改造，以達到模擬動物體內(nèi)細胞高密度的生長環(huán)境，擴大體外培養(yǎng)細胞的表面積和增加細胞密度同體內(nèi)細胞一樣生長。
無菌操作安全可靠、保溫和氣體交換系統(tǒng)優(yōu)良，可靠的泡沫控制和適于大批量的混合裝置，能保證pH值之穩(wěn)定；抗泡沫劑、氧氣和溫度等監(jiān)測并使其盡快地達到均一。清洗方法簡便快速，監(jiān)視控制自動化，制造用料合適；方法合理，成本低；體積要小而使用方便，并適于多種產(chǎn)物的使用；便于擴大生產(chǎn)等。
根據(jù)上述要求，要研制一臺理想的細胞培養(yǎng)系統(tǒng)需要多學(xué)科的專家，如生物學(xué)家、機械學(xué)家、電子工程技術(shù)專家共同研究、設(shè)計，并與生產(chǎn)部門密切合作才能達到要求。
（二）細胞株(系)的選擇
微生物污染是大規(guī)模細胞培養(yǎng)的主要危險。設(shè)備、培養(yǎng)液、支持系統(tǒng)和操作方法的復(fù)雜性都會引起微生物污染。其中支原體對動物細胞培養(yǎng)威脅最大。
因為它們的感染力很高又不易被檢測。因此，細胞在使用前必須經(jīng)過嚴格的檢測。另外，細胞在體外生長時要保持良好的生長速率和分泌功能。為了保持高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的細胞株(系)，應(yīng)該定期進行篩選工作；為了防止意外事故發(fā)生，應(yīng)將沒有支原體污染的細胞定期進行低溫保存。
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