国产生物反应器大规模高密度培养Vero细胞

本文考察了在2．5LcelliGen细胞培养器和国产20LcellCul-20细胞培养生物反应器中采用微载体技术培养细胞的情况。分析了用cellcul-20细胞培养生物反应器进行大规模培养时细胞的生长、代谢规律,研究了从2．5L扩大到20L规模的细胞转移条件。采用微载体球间直接转移技术。提高了接种效率,减少了接种步骤和污染机会。当国产GT一25微载体用量为5g／L,采用连续灌注工艺培养vero细胞,在国产20L cellCul—20细胞培养生物反应器中,连续培养5天,细胞数增加7倍,细胞密度超过1．0×10⁷ cells／m】。本文开发的细胞培养工艺,对于中试及工业规模的动物细胞大量培养具有一定的指导意义。     

微载体灌注培养制备Vero细胞狂犬病疫苗

本文研究在生物反应器中用微载体连续灌注培养Vero细胞生产狂犬病毒制备技术.在5L体积的生物反应器中,加入含10g/L微载体的199培养基,接种Vero细胞至细胞浓度达到1×105/mL,培养7d后细胞可生长至6～7×106/mL,然后以感染复数(MOI)为0.01接种狂犬病毒VaG株,接毒后24h开始收获,连续收获12d左右,收获的病毒滴度范围在6.0～8.5log LD50/mL,收获的病毒原液经浓缩、灭活和纯化等步骤制备成疫苗,各项质量指标均达到<中国生物制品规程>2000年版要求.实验表明,用生物反应器微载体灌注培养制备人用Vero细胞狂犬病疫苗小试工艺可行.     

VERO细胞生物反应器放大培养初探

目的:研究用生物反应器放大进行Vero细胞微载体培养,实现生物反应器之间Veto细胞放大培养.方法:5L微载体生物反应器以10g/L微载体浓度培养Vero细胞,96h时经漂洗、消化、接种于30L微载体生物反应器,实现放大后的30L微载体生物反应器细胞怏速增殖,期间对不同时期的微载体细胞进行细胞计数、细胞代谢分析和形态观察.结果:5L生物反应器细胞经过96h灌注培养,平均细胞密度达到7.81×10~6cells/mL.5L微载体细胞放大到30L微载体生物反应器,平均细胞收获率为32.3%;放大到30L生物反应器后经过144h培养,细胞密度达到9.19×10~6cells/mL;放大后的细胞代谢途径依然以葡萄糖氧化代谢乳酸为主.结论:生物反应器由5L到30L进行Veto细胞放大培养是可行的.     

微载体高密度培养Vero细胞的研究

微载体是动物细胞高密度培养的有效手段。首先在硅化的方瓶中对Cytodex 1、Cy-todex 3、Biosilon、Bellco Glass Microcarrier、CT-1、CT-3、MC-1、CT-28种国产和进口微载体进行了比较和筛选。确定以Biosilon作为Vero细胞高密度培养的首选微载体。用500mlWheaton搅拌瓶探索影响Vero细胞高密度培养的条件,表明50～60mg/ml的微载体浓度、1～2×10⁶/ml的细胞接种密度、适当的通气(95％O_2+5％CO₂)对该细胞的高密度培养具有重要意义。在200ml培养体积的Wheaton搅拌瓶中,微载体浓度为50～60mg/ml,细胞接种密度为9.24×10⁵/ml,搅拌速度为65～85r/min,经25d培养,Vero细胞密度可达2.34×10⁷/ml,表明50～60mg/ml的微载体浓度对培养细胞没有毒性。接着在1.5L CelliGen生物反应器中进行培养,细胞接种密度为4.98×10⁵/ml,培养体积为1.2L,日灌流量从0.20L逐渐加大到3.65L,经22d连接灌流培养,最终细胞密度可达2.05×10⁷/ml。     

用微载体技术培养家蚕BmN细胞的实验研究

观察了家蚕BmN(从silkworm Bombyxmori获得的细胞系)细胞在微载体cytodex3上的贴壁分布,提出其分布符合Poisson规律．并由此估计了不同细胞接种浓度时裸球的百分比．与实际观测结果基本符合;研究了不同接种浓度与微载体浓度时细胞的生长情况,家蚕BmN细胞在Cytodex 3上生长的临界接种数为一珠粒6．4个细胞。当微载体浓度为3 g／L时,最低的接种浓度为1．O×10⁵／ml。     

应用生物反应器培养Vero细胞制备EV71病毒初探

目的应用生物反应器培养Vero细胞制备EV71病毒。方法以3 L生物反应器采用4 g/L、8 g/L Cytodex-1微载体培养比较Vero细胞比生长率,并以4 g/L微载体培养EV71病毒。结果 4 g/L微载体培养Vero细胞3～4 d微载体细胞密度达2.3×106/mL,按0.001的感染复数(MOI)接种EV71病毒,病毒收获液的滴度最高达7.90 lgPFU/mL,较静置培养平均高出0.92 lgPFU/mL。结论初步建立了3 L生物反应器微载体培养Vero细胞制备EV71病毒的工艺,为进一步放大生产规模奠定了基础。     

用填充床生物反应器连续灌流培养CHO细胞生产HBsAg

为了获得重组CHO细胞持续高效表达HBsAg的最佳条件 ,应用填充床生物反应器和聚酯片 ,连续灌流培养分泌HBsAg的重组CHO细胞 ,考察灌流培养基中葡萄糖浓度对细胞代谢和HBsAg生产的影响。连续培养 60天 ,细胞密度可达 5 0× 1 0 6 ml。灌流培养液中葡萄糖浓度从5 0g L增加到 7 6g L时 ,葡萄糖消耗速率和乳酸浓度均随之上升。当葡萄糖浓度继续增加至9 3g L时 ,葡萄糖消耗速率和乳酸浓度呈下降趋势 ;当将葡萄糖浓度降回至 7 6g L后又开始回升。培养过程中最高抗原滴度达 1∶5 1 2 ,出现在以含 5 0g L葡萄糖的培养液灌流阶段的末期 ,即第 2 6天 ,维持 1 0天左右即迅速下降至 1∶1 2 8水平。共收液 335L ,纯化后获得抗原蛋白2 1 3 0 4mg ,平均产率为 635 94μg L ,较传统转瓶工艺 ( 4 1 4μg L)提高 5 3 6%。表明CHO细胞较长时间处于高乳酸水平下 ( >30mmol L)会严重影响产物的表达 ,应控制灌流培养液中的葡萄糖浓度在较低水平 ,或通过适当提高灌流速率使培养基中乳酸水平维持在较低水平 ,从而有利于HBsAg的高效稳定表达     

微载体灌注培养制备Vero细胞狂犬病疫苗

本文研究在生物反应器中用微载体连续灌注培养Vero细胞生产狂犬病毒制备技术。在5L体积的生物反应器中,加入含10g/L微载体的199培养基,接种Vero细胞至细胞浓度达到1×105/mL,培养7d后细胞可生长至6~7×106/mL,然后以感染复数(MOI)为0.01接种狂犬病毒VaG株,接毒后24h开始收获,连续收获12d左右,收获的病毒滴度范围在6.0~8.5logLD50/mL,收获的病毒原液经浓缩、灭活和纯化等步骤制备成疫苗,各项质量指标均达到《中国生物制品规程》2000年版要求。实验表明,用生物反应器微载体灌注培养制备人用Vero细胞狂犬病疫苗小试工艺可行。     

用多孔微载体大规模培养rCHO细胞

多孔微载体是近年来发展起来的一种用于大规模高密度培养动物细胞的支持物,具有许多优点,如：容易固定细胞,适合于贴壁细胞和悬浮细胞的固定化连续灌流培养;细胞生长在载体内部,增加了细胞固定化的稳定性,可降低血清用量,适合长期培养;能保护细胞免受机械损伤,增加搅拌强度和通气量,强化反应器的传质;比表面积大,为细胞提供了充分的生长空间;细胞固定化过程简单无害,细胞能从长满细胞的微载体中自动转移到未长细胞的新载体中生长,接种方便,操作简单。特别适合于搅拌式、气升式、周定床和流化床等生物反应器的大规模培养〔1,2。尿激酶原(pro-UK)是一种重要的溶栓药物．与一般的生物医药制品相比,pro-UK给药量较大(约20mg／人～80mg／人),小规模生产不能满足市场需求。本文报道利用20L搅拌式反应器培养分泌pro-UK的重组CHO细胞的工艺条件,取得了初步结果。     

多孔微球固定化CHO工程细胞生产rt-PA的研究

以Cytopore多孔微球固定产重组组织型纤溶酶原激活剂(rtPA)CHO工程细胞株4B3,在2L搅拌式生物反应器用无血清培养基DF5S连续灌流培养。4B3细胞的最大活细胞密度和rtPA生产水平分别达到8.83×10⁶/mL和12473 IU/mL。含rtPA的4B3细胞培养上清经MPG吸附层析和Lysine-sepharose 4B亲和层析两步纯化,rt-PA的纯度达到98%。     

生物反应器规模化培养重组CHO-C28细胞表达HBsAg的研究

应用新型聚酯纤维盘片,采用连续灌注培养方式,分别试验了细胞接种量、pH、DO、罐流速度等因素对CHO-C28细胞生长分泌HBsAg的影响,初步建立了5L生物反应器生产重组乙型肝炎疫苗的生产工艺。经3次试验培养,每次培养60d,较适宜的培养条件确定为:pH6.80-7.10,DO 20%-30%,温度36-37℃,灌流速度138ml/h,接种浓度1.9×106cell/ml。收获液的HBsAg平均滴度是1∶256,最高滴度可达1∶512,纯化后的HBsAg产率为0.912mg/L。最后对反应器培养工艺与现行的转瓶培养工艺进行了比较,生物反应器培养具有可控制培养条件、不易污染和可使HBsAg产率提高等优点。     

用填充床生物反应器大规模培养表达重组人红细胞生成素的细胞株

目的：用填充床生物反应器培养表达重组人红细胞生成素的工程细胞株C2W,使其达到高密度高表达。方法：将工程细胞株用含5％小牛血清的DF培养基复苏放大培养,当细胞达到10^9时,接种到5L生物反应器中,先用含血清培养基生长培养,再换为无血清培养基表达培养;在整个培养过程中,采用流加方式连续培养,每日采样测定培养上清中葡萄糖浓度,隔日测定细胞的表达水平。结果：接种量约为10^9细胞;细胞罐培养57d,包括含血清生长培养6d,无血清表达培养51d：重组人红细胞生成素平均表达水平为5636U／mL,最高时达7880U／mL;收集无血清培养上清476L,平均每日灌流量8.3L,最高时达12L／日。结论：在适当的条件下,利用填充床生物反应器可使工程细胞株的培养达到长时间、高表达。     

转瓶培养与生物反应器微载体培养乙脑病毒的比较

分别用15L转瓶与15L生物反应器微载体(2.5g/L CytodexⅢ)系统培养Vero细胞并接种乙型脑炎病毒(简称乙脑病毒)。转瓶培养Vero细胞7~8d,细胞数最高能达到8×108;当单层细胞长至3.0~4.5×108时接种乙脑病毒,病毒滴度能达到6.5~6.98 lg PFU/ml,并能够连续收获4~5次;采用微载体系统培养Vero细胞,细胞密度最高能达到170×108;当单层细胞长至60~70×108时接种乙脑病毒,病毒滴度能达到7~7.5 lg PFU/ml,并能够连续收获13~15次。两种方式培养的乙脑病毒收获液分别经灭活、浓缩、柱层析纯化后制备Vero细胞乙脑纯化疫苗,各项检定指标均符合《中国药典》的相关要求。     

悬浮培养HEK-293 N3S细胞生产重组腺病毒Ad-GFP的实验研究

利用5L生物反应器悬浮培养HEK-293 N3S细胞生产携带绿色荧光蛋白基因的重组腺病毒(recombinant adenovirus-green fluorescent protein,Ad-GFP),为规模化生产腺病毒基因药物建立一种稳定可行的生产工艺。复苏的种子细胞进行逐级放大最后接入5L搅拌式生物反应器中,采用含5％胎牛血清（FBS）的DMEM/F12培基灌流培养293 N3S细胞,当细胞密度达到(2～4)×10⁶个/mL时感染Ad-GFP,48h后收获细胞,经两步氯化铯超速离心获得纯化的Ad-GFP。采用紫外分光光度计比色法和高压液相色谱法（HPLC）测定病毒颗粒数和纯度,采用组织培养半数感染剂量（TCID₅₀）法检测腺病毒的感染滴度。连续培养10～12d,细胞密度可达到(2～4)×10⁶6个/mL左右,纯化的Ad-GFP感染滴度和颗粒数分别为1.0×10¹¹IU/mL和1.68×10¹²VP/mL,比活性为6.0%,A₂₆₀A₂₈₀比值为1.33,产品纯度达到99.2%。建立了5L生物反应器悬浮培养293 N3S细胞生产重组腺病毒Ad-GFP的生产工艺,对携带其他基因的重组腺病毒药物生产具有一定的指导意义。     

厚叶景天组织传感器的研究

利用厚叶景天的叶和茎组织作为生物催化材料,分别同二氧化碳气敏电极和氨气敏电极组合,研制了L－精氨酸传感器及,L－赖氨酸传感器。两种传感器的线性范围分别为1.0×10^-4 1.O×10^-3mol/L和8．0×10^-5—3.0×10^-3mol/L．检测下限分别为3．2×10^-5mol／L和2.2×10^-5mol/L,响应斜率分别为42.2mV／dec和41．4mv／dec。考察了两种传感器的回收率．结果表明,L－精氨酸传感器和L－赖氨酸传感器的回收率平均值分别为98．6％和101.6％,标准偏差分别为4.6％和4.0％。     

30L生物反应器连续灌注培养重组CHO—C28细胞表达HBsAg的研究

应用３０ Ｌ生物反应器和微载体悬浮 培养技术,通过电脑全自动控制,连续灌注培养分泌ＨＢｓＡｇ 的重组ＣＨＯ－Ｃ２８细胞。试验了培养方式、连续灌流速度,反应器转速和细胞对葡萄糖消耗等工艺条件。观察培养６０ 天,细胞的生长形态、ＨＢｓＡｇ 分泌动态和染色体数。研究结果表明,连续培养６０ 天,细胞密度可达７．０×１０６ｃｅｌｌｓ／ｍ ｌ,平均维持在（５．０～６．０）×１０６ｃｅｌｌｓ／ｍ ｌ,收液的ＲＰＨＡ 滴度可达１∶５１２,ＨＢｓＡｇ 每天平均产量为３０ ｍ ｇ。     

杂交瘤细胞培养的优化

根据杂交瘤细胞培养中单克隆抗体生产的动力学原理,采用灌注培养方式、添加醋酸钾和丰富营养物培养的途径,对反应器放大培养过程进行了优化。每天灌注l／2反应器工作体积,与分批培养相比,细胞密度由4 5×10⁵／ml提高到l1×10⁵／ml,单抗浓度由19mg／L提高到28mg/L;添加1g／L醋酸钾,细胞密度基本保持不变．但单抗浓度增加到38μg／ml;用丰富营养物培养后,细胞密度和单抗浓度分别进一步提高到42×10⁵／ml和94mg/L。抗B型红细胞单抗的血凝滴度,由分批培养的1：32．最终提高到l：256     

Vero细胞微载体培养的化学成分明确无血清培养基的设计

目的：设计适用于Vero细胞微载体培养的化学成分明确无血清培养基。方法：以商品化的DMEM／F12合成培养基为基础培养基,应用Plackett—Burman实验设计和响应面分析法设计支持Vero细胞微载体培养的化学成分明确无血清培养基。结果：以细胞密度为评价指标,在单因素实验的基础上采用Plackett-Burman实验设计考察10种培养基添加成分对Vero细胞生长的影响,确定了3种对Vero细胞生长起明显促进作用的培养基添加成分,为胰岛素、血清素和腐胺。继而利用响应面法分析了这3种添加成分的最佳水平范围,设计了一种支持Vero细胞贴附培养的无血清培养基（VERO—SFM—A）。在Bellco搅拌式培养瓶中采用VERO-SFM．A和Cytodex1微载体培养Vero细胞,细胞密度由接种时的4×10^5cells／ml增加到培养6d后的22．3×10^cells／ml,细胞活力保持在96％以上。结论：VERO—SFM—A能够有效地支持Vero细胞在微载体表面固定化生长并达到较高的细胞密度,具有实际应用于Vero细胞微载体规模化培养的应用潜力。     

使用旋转式生物反应器体外扩增人表皮细胞

目的：使用Cytodex-3微载体和高截面纵横比的旋转式生物反应器容器作为培养系统大规模扩增人表皮细胞（hECs）。方法：使用中性蛋白酶和胰蛋白酶．EDTA两步骤法从人皮肤中分离出人表皮细胞,使用DIL标记细胞后结合微载体后在旋转式生物反应器（RCCS）中培养,细胞贴附微载体的生长状态使用倒置显微镜,扫描电镜观测。并且分析细胞群体倍增时间来比较微重力培养与平面培养的体外增殖能力差异。结果：在旋转式生物反应器的微重力培养体系中,人表皮细胞能快速贴附到微载体表面,在培养过程中达到很大的细胞密度,并且表现出很强的增殖能力和细胞活性。结论：使用旋转式生物反应器和微载体悬浮培养人表皮细胞,是大量制备皮肤组织工程种子细胞的一种有效方法。     

多孔微载体无血清培养rCHO细胞生产u-PA

在30L搅拌式反应器中无血清培养分泌尿激酶型纤溶酶原激活剂(u-PA)的DNA重组CHO细胞,定期部分更换Cytopore多孔微载体,使生长在多孔微载体中的细胞不断更新繁殖,解决大规模细胞培养中的细胞凋亡问题。在91d连接换液培养过程中,细胞密度可维持在(1.3～2.6)×107／mL,活细胞比率维持在90％以上。在7.5L搅拌罐中培养细胞,利用外部周期性压力振荡刺激并结合载体更新技术,可减轻密度效应对细胞生长和表达的影响,在一定程度上提高细胞在高密度培养条件下的表达水平。在67d连续换液培养中,细胞最高密度为2.64×107／mL,活细胞比率维持在95％以上。与稳压操作相比,利用周期变压刺激技术可提高产量10％～20％,且可降低葡萄糖厌氧代谢生成乳酸的转化率,利用4步纯化工艺,从含u-PA约135g的2100L上清中获得约80gu-PA(单链比例约为90％)。