灌流式培养

生物学技术方法

灌流式培养是把细胞和培养基一起加入反应器后，在细胞增长和产物形成过程中，不断地将部分条件培养基取出，同时又连续不断地灌注新的培养基。

技术简介

灌流式培养常使用的生物反应器主要有两种形式。

一种是用搅拌式生物反应器悬浮培养细胞，这种反应器必须具有细胞截流装置，细胞截留系统开始多采用微孔膜过滤或旋转膜系统，最近开发的有各种形式的沉降系统或透析系统。中空纤维生物反应器是连续灌流操作常用的一种。它采用的中空纤维半透膜，透过小分子量的产物和底物，截流细胞和分子量较大的产物，在连续灌流过程中将绝大部分细胞截留在反应器内；近年来中空纤维生物反应器被广泛应用于产物分泌性动物细胞的生产，主要用于培养杂交瘤细胞生产单克隆抗体。

另外一种形式是固定床或流化床生物反应器，固定床是在反应器中装配固定的篮筐，中间装填聚脂纤维载体，细胞可附着在载体上生长，也可固定在载体纤维之间，靠上搅拌中产生的负压，迫使培养基不断流经填料，有利于营养成分和氧的传递，这种形式的灌流速度较大，细胞在载体中高密度生长。流化床生物反应器是通过流体的上升运动使固体颗粒维持在悬浮状态进行反应，适合于固定化细胞的培养。

基于中空纤维柱截留原理而设计的交替式切向流（alternating tangential flow，ATF）系统具有有效缓解滤膜堵塞，剪切力低等优点，是较优良的细胞截留设备。中空纤维柱通过一根管道与反应器相连，另一侧由高压空气泵入与真空泵抽负压的反复交替切换带动硅胶隔膜泵运动，使得动物细胞培养液通过中空纤维柱进出反应器。这一过程同时实现了低剪切力情况下充分地冲洗中空纤维柱，有效地降低了中空纤维柱滤饼堆积效应产生的堵塞影响。利用 ATF 系统，可以在较高的灌流速率下达到较高的细胞密度和较高的蛋白产量，还可以通过培养体积与中空纤维柱膜面积比有效放大到大规模生产中。

技术优点

1.细胞截流系统可使细胞或酶保留在反应器内，维持较高的细胞密度，一般可达10-10Cells/mL，从而较大的提高了产品的产量；

2.连续灌流系统，使细胞稳定的处在较好的的营养环境中，有害代谢废物浓度积累较低；

3.反应速率容易控制，培养周期较长，可提高生产率，目标产品回收率高；

4.产品在罐内停留时间短，可及时回收到低温下保存，有利于保持产品的活性。

连续灌注培养是近年用于动物细胞培养生产分泌型重组治疗性药物和嵌合抗体及人源化抗体等基因工程抗体较为推崇的一种方式。应用连续灌流工艺的公司有Genzyme,Genetic Institute, Bayer公司等。这种方法最大困难是污染机率较高，长期培养中细胞分泌产品的稳定性，规模放大过程中工程问题。

三维灌流培养

三维灌流培养是最近1-2年出现的新的细胞培养液连续灌流培养技术，是优于传统静态灌流培养的新的细胞灌流培养技术，改技术专利在国内最早由苏州赛吉生物科技有限公司于2022-2023年申请技术专利。三维灌流培养是指在细胞动态三维回转运动培养过程中同时实现培养液的连续灌注。

全国各地天气预报查询

上海市

市辖区

云南省