搅拌式生物反应器悬浮培养水母雪莲细胞的研究

应用 2L通气搅拌式生物反应器一步批式培养水母雪莲细胞。采用倾斜式搅拌桨代替透平桨 ,研究了搅拌转速、通气量和接种量对细胞生长和黄酮合成的影响 ,发现在 75r min、70 0～1000L min和 4.0～ 5.0gDCW L接种量下细胞生长和黄酮合成比较好。经过 12d培养细胞干重达 13.8gDCW L ,黄酮产量 416mg L ,黄酮含量占细胞干重的 30%。水母雪莲细胞生长及黄酮合成的进程表明 ,黄酮积累与细胞生长呈正相关。对细胞聚集体分布的研究发现 ,流变压力使细胞聚集体分裂 ,使反应器中细胞生长受到影响 ,黄酮产量较摇瓶中降低     

长春花培养细胞在摇瓶和生物反应器中生长和生物碱生成的比较

比较了不同体积摇瓶和１６Ｌ（工作体积１０Ｌ）搅拌式生物反应器中长春花（Ｃａｔｈａｒａｎｔｈｕｓｒｏｓｅｕｓ（Ｌ．）Ｇ．Ｄｏｎ）培养细胞生长和生物碱生成情况,发现在摇瓶中小规模放大培养,细胞生长和生物碱生成无显著差异,摇瓶体积不变而培养物体积增加时,细胞干重和生物碱生成均下降。反应器中培养细胞干重与摇瓶中相当,但生物碱含量大大下降。从而提示,培养环境的改变,特别是通气状况和剪切力是培养细胞从摇瓶到反应器放大过程中影响生物碱生成的主要因素。     

文摘

030 0 2 9搅拌式生物反应器悬浮培养水母雪莲细胞的研究〔中〕/黄艳… //生物工程学报 .- 2 0 0 1,17(5 ) .- 5 6 1～ 5 6 5应用 2L通气搅拌式生物反应器一步批式培养水母雪莲细胞。采用倾斜式搅拌桨代替透平桨 ,研究了搅拌转速、通气量和接种量对细胞生长和黄酮合成的影响 ,发现在 75r/min、70 0～ 10 0 0L/min和 4 .0～ 5 .0gDCW /L接种量下细胞生长和黄酮合成比较好。经过 12d培养细胞干重达 13.8gDCW /L ,黄酮产量 4 16mg/L ,黄酮含量占细胞干重的 3.0 %。水母雪莲细胞生长及黄酮合成的进程表明 ,黄酮积累与细胞生长呈正相关。对细…     

胀果甘草悬浮培养细胞合成甘草总黄酮

比较了胀果甘草(Glycyrrhiza inflata)悬浮细胞在逐级放大摇瓶中的生长、黄酮产量以及营养消耗过程,以便了解其放大规律。结果表明,在250和500mL摇瓶中,细胞的最大生物量、黄酮产量以及最大比生长速率没有显著性差异,但是在1L的摇瓶中,这三种参数都显著地降低,分别比250mL摇瓶中降低了27%,30%和27%。在逐级放大的摇瓶中,氮、磷、铵浓度都随着培养时间延长而逐渐降低,尽管在1L的摇瓶中磷消耗得最慢,但三种摇瓶中磷在细胞生长对数期基本都被消耗尽了。此外,硝态氮在第18天时基本被消耗完,而铵态氮在细胞收获时仍能维持在100mg/L。因此在反应器中培养时,主要的培养条件还需进一步优化。     

内循环气升式生物反应器培养甘草细胞

自行设计研制了７Ｌ,９Ｌ及２５Ｌ内循环气升式生物反应器,并应用于甘草细胞的放大培养研究。在接种量为８％（Ｗ／Ｖ）通气率为０．２—０．２５ｖｖｍ的条件下,甘草细胞在反应器中生长迅速。其中在９Ｌ反应器中生长最好,最高生物量达１６．２５ｇ／Ｌ,生长速率达０．９ｇ／Ｌ．ｄ,均高于摇瓶培养。培养过程中ｐＨ值、溶氧状况通过电极自动显示记录,说明设计的气升式生物反应器适合于甘草细胞的大规模培养。     

重组杆状病毒细小VP2蛋白40L生物反应器放大工艺研究

研究了Sf9细胞生产重组杆状病毒细小VP2蛋白在机械搅拌式生物反应器(STR)中从3L至40L的放大工艺。首先在3L反应器中,通过DO和搅拌转速的优化,使反应器中的VP2蛋白HA效价不低于摇瓶结果。在40L反应器放大时,温度、p H、DO保持不变,根据输入搅拌功率、体积溶氧系数和叶尖线速度等工程参数的计算,得到了该反应器的合理搅拌转速,最终HA效价测定结果与小罐一致。豚鼠免疫试验证实,反应器中表达的VP2蛋白制成疫苗,与HN2011灭活苗及商品化灭活疫苗相比,抗体水平上升较快且高于传统灭活苗。     

红豆杉悬浮细胞放大培养的细胞生长与紫杉醇合成动力学

研究了在Murashige&skoog s(MS)和 6 2号两种不同的培养基中 ,红豆杉细胞悬浮细胞从摇瓶到 1 0L机械通气搅拌式反应器放大培养过程中细胞生长与紫杉醇合成动力学 .结果表明 :尽管在不同的培养条件下 ,细胞生长曲线均呈现“S”型 .紫杉醇在延迟期与指数生长期中基本上没有积累 ,而且随着培养规模的增大 ,紫杉醇的含量逐渐降低 .进一步对各级放大培养的细胞生长 ,比生长率与胞内外紫杉醇合成量进行分析 ,发现MS利于细胞生长但不利于紫杉醇合成 ,而 6 2号则相反 .根据此文的结果 ,提出了红豆杉细胞培养条件的优化和大规模细胞培养生产紫杉醇应采取的策略     

大型反应器内pH不均一性对CHO细胞流加培养过程的影响

为了研究大型反应器中p H不均一性对CHO细胞流加培养过程的影响,并将培养过程顺利地放大到生产规模,根据大型反应器的混合特性,构建了搅拌式反应器与平推流反应器串联的规模缩小装置用于模拟大型反应器中的p H不均一性。结果表明停留时间为30 s时,整个培养过程和对照相比并无显著的差异,这表明此时补碱所导致的p H不均一性并未对流加培养工艺造成影响。而随着停留时间的延长,反应器内p H不均一的程度越大,细胞生长和产物表达受到抑制越明显;与此同时,乳酸和氨的累积显著增加,而关键质量属性唾液酸和生物学活性也随之降低。     

甘草细胞放大培养中搅拌式反应器操作策略优化

为获得甘草细胞在反应器中放大培养的最佳条件,在建立稳定的甘草细胞搅拌式生物反应器放大培养体系的基础上,分别以单因素和正交实验获得的数据为样本,以细胞净增长生物量为考察指标,运用BP神经网络耦合遗传算法对反应器操作策略进行优化。结果表明,接种量6.4%、摇床转速89r/min、通气速率0.1vvm是甘草细胞进行反应器培养的最优条件;与传统的正交实验方法相比,这种基于神经网络耦合遗传算法的优化方法使反应器中细胞生物量的积累提高了6.9%。     

淀粉合成受限的莱茵衣藻的甘油酯酰基的变化

【目的】基于突变藻株本身属性和意义出发,考察在两种常用培养方式下莱茵衣藻淀粉突变株(CC-4326)与野生型藻株(CC-137)在甘油酯中酰基随生长的变化差异,为进一步认识莱茵衣藻突变株提供参考信息。【方法】分别在柱状鼓泡式反应器和摇瓶中培养CC-4326和CC-137,比较两株藻在正常培养和氮胁迫培养状态下甘油酯中酰基相对含量和其在甘油三酯(TAG)含量的差异。【结果】正常培养状态下,CC-4326和CC-137中多不饱和酰基C16:4和C18:3相对含量占总酰基45%左右,CC-4326在两种培养方式下这两个酰基含量及变化无差别,而CC-137在摇瓶中培养二者相对含量增加幅度和含量均高于反应器。缺氮条件下两种藻株积累TAG,但程度不同,CC-4326在反应器中培养TAG含量达到CC-137的1.5倍,在摇瓶中培养含量与CC-137无显著差异,两株藻的甘油酯和TAG中C18:1含量显著增加,CC-4326在反应器中培养C18:1增加幅度大于摇瓶,比摇瓶培养更快速积累TAG。而CC-137在摇瓶中培养TAG含量与反应器接近,单不饱和酰基增加幅度却高于反应器,表明CC-137在摇瓶中培养比反应器更利于积累TAG。最终,CC-4326在光生物反应器中缺氮培养实现了TAG 12倍的增加。【结论】通过对淀粉合成抑制,与CC-137相比,缺氮光生物反应器培养条件下,CC-4326能够实现TAG的高效积累。     

无载体固定化培养模式下HEK293细胞的生长和代谢特征

利用HEK293细胞在悬浮培养体系中下具有聚集成团的体外培养特性,在250ml的spinner flask搅拌式细胞培养瓶中以悬浮细胞团的形式实施HEK293细胞的无载体固定化培养,以细胞密度、细胞活力、细胞团粒径分布和葡萄糖比消耗率 (qglc)、乳酸比产率 (qlac)、乳酸转化率 (Ylac/glc)、氨基酸消耗为观察指标,同时设置静止培养体系作为参照,考察无载体固定化培养模式下的HEK293细胞生长和代谢特征。观察结果表明,HEK293细胞在搅拌式细胞培养瓶中无载体固定化培养和在组织培养瓶中静止贴壁培养表现为基本相同的细胞生长和代谢特征,平均粒径小于300μm的细胞团中的物质传递能够满足HEK293细胞维持正常生长和代谢的基本需要。HEK293细胞的无载体固定化培养便于实施灌注操作、提高生物反应器单位体积的生产效率。     

转小鼠金属硫蛋白-Ⅰ基因聚球藻7002的生长潜力分析

以野生聚球藻7002为对照, 从室温吸收光谱、光合放氧速率、生长动力学参数以及气升式光生物反应器中的生长特性阐述了转小鼠金属硫蛋白-Ⅰ基因聚球藻7002的生长优势和培养潜力。结果表明: 转MT聚球藻室温可见光光谱吸收峰比野生藻略高; 最大净光合速率和饱和光强比野生藻高, 呼吸速率和补偿光强比野生藻低; 转MT聚球藻摇瓶培养的最大细胞浓度为野生藻的1.74倍, 具有较高的细胞生长速率; 气升式光生物反应器有利于转MT基因聚球藻生长潜力的发挥。     

转小鼠金属硫蛋白-Ⅰ基因聚球藻7002的生长潜力分析

以野生聚球藻7002为对照,从室温吸收光谱、光合放氧速率、生长动力学参数以及气升式光生物反应器中的生长特性阐述了转小鼠金属硫蛋白-Ⅰ基因聚球藻7002的生长优势和培养潜力.结果表明:转MT聚球藻室温可见光光谱吸收峰比野生藻略高;最大净光合速率和饱和光强比野生藻高,呼吸速率和补偿光强比野生藻低;转MT聚球藻摇瓶培养的最大细胞浓度为野生藻的1.74倍,具有较高的细胞生长速率;气升式光生物反应器有利于转MT基因聚球藻生长潜力的发挥.     

不同浓度茉莉酸甲酯对悬浮培养的胀果甘草细胞合成甘草总黄酮的影响

研究了不同浓度的茉莉酸甲酯对胀果甘草悬浮培养细胞的生长和黄酮合成的影响,初步探讨了其影响甘草黄酮合成的机制.研究结果表明,一定浓度(10-200lanol/L)的茉莉酸甲酯对胀果甘草细胞的生长有抑制作用,但是能够促进甘草总黄酮产量的增加.此外,茉莉酸甲酯的添加导致细胞中过氧化氢含量升高,引起细胞中苯丙氨酸裂解酶、过氧化氢酶、过氧化物酶活性的增强和丙二醛含量升高,说明茉莉酸甲酯能够引起细胞产生防御反应,并提高防御反应的关键酶的活性,同时细胞膜在一定程度上仍发生过氧化,但最终促进了甘草总黄酮的合成,其最大产量达到对照的3.39倍.     

大肠杆菌工程菌高密度发酵生产L-抗坏血酸-2-葡糖苷酶

为提高大肠杆菌基因工程菌E.coli-p ET21a高密度培养生产L-抗坏血酸-2-葡糖苷酶产量,采用摇瓶培养的方法,通过考察培养液菌体量和酶产量,筛选适用于E.coli-p ET21a液体深层发酵的培养基。50 L发酵罐采用适用于工业化大生产的搅拌、供氧、p H控制和过程补料方式,进行液体深层发酵放大培养,大幅度提高酶产量。通过优化发酵过程控制p H和诱导温度,发酵液酶活提高至88 U/m L,达到摇瓶培养的10.1倍。研究结果对大肠杆菌基因工程菌高密度培养,高效表达生物酶有重要的参考价值。     

四种前体对胀果甘草细胞悬浮培养生产甘草黄酮的调控效果评价

在胀果甘草细胞悬浮体系中加入苯丙氨酸、酪氨酸、肉桂酸和乙酸钠来研究前体对甘草细胞生产甘草黄酮的影响。结果显示,4种前体在合适的浓度下对细胞的生长没有明显的抑制作用,而且均能促进细胞内甘草黄酮的生物合成,但高浓度的肉桂酸对细胞的生长有一定的抑制作用。苯丙氨酸的最佳添加浓度为20 mg/L,酪氨酸、肉桂酸、乙酸钠的最佳添加浓度都是5 mg/L。此时,均可使培养体系的甘草黄酮产量高达100 mg/L以上,其中酪氨酸的添加使得产量高达对照的1.43倍。苯丙氨酸、肉桂酸和乙酸钠3种前体的添加时间均以第10天为宜,酪氨酸添加时间以第5天为最佳。而且,在添加苯丙氨酸和乙酸钠后的第3天收获细胞,此时细胞的生物量和甘草黄酮产量最大。此外,苯丙氨酸、乙酸钠的添加可以增加黄酮合成的关键酶之一——苯丙氨酸裂解酶的活性。酪氨酸对苯丙氨酸裂解酶影响不大,而肉桂酸的添加却导致其活性显著降低。     

WAVETM反应器和搅拌瓶中微载体球转球放大培养的比较

目的:哺乳动物细胞目前已广泛用于生物工程药物如单抗和疫苗的生产.而用于贴壁细胞规模化培养的微载体,也应时应需得以开发并应用于生物制药.贴壁细胞微载体培养在搅拌罐和WAVETM反应器中都能进行.而如要进行进一步的放大培养,球转球工艺不可或缺.为了发展球转球这一新的放大技术,以及考量WAVETM反应器这种新型大规模培养设备的应用性,大量的细胞培养和球转球实验在WAVETM反应器和搅拌瓶中进行.收集到的数据得以分析比较.方法:将Vero细胞分别接入WAVETM反应器和搅拌瓶中用微载体Cytodex 1进行培养.适当补充营养并控制温度、pH等培养条件使细胞增殖.长满微载体的细胞用清洗、消化等球转球工艺的一系列步骤而分离,并放大接种到新的培养体系.球转球工艺的有效性通过记录并统计分析细胞消化分离的回收率,以及细胞重新接种生长的存活力来评估.结果:统计学分析比较WAVETM反应器和搅拌瓶中得到的细胞分离回收率分别是67.56％和39.39％,数理统计P值小于0.0003;细胞重新接种存活率分别是95.17％和78.45％,P值等于0.0107.结论:在WAVETM反应器中进行的球转球放大工艺,其总体表现和有效性远高于在搅拌瓶中得到的结果.在WAVETM反应器中培养的Vero细胞有很好的细胞状态,作为种子链和生产用罐相比搅拌型反应罐均有很大的优越性.     

pH对重组CHO细胞生长、单抗表达及质量的影响北大核心CSCD

在1 L反应器中探究p H对CHO细胞生长、单抗表达及质量的影响。在1 L反应器中对p H进行探究,实验研究表明当p H为7.05时最适合CHO细胞生长和抗体表达,在此条件下培养时第9天获得最高细胞密度1.54×107cells/m L,在第11天获得最高抗体浓度1 355.71 mg/L。p H对p CO2、乳酸积累、抗体的单体含量、电荷异质性和糖基化也有较大影响,当p H在6.95至7.25之间时,高p H培养能够降低乳酸积累和p CO2,但是会导致抗体的碱性峰增加。p H两项培养能够降低细胞活力,从而提高抗体表达量。     

pH对重组CHO细胞生长、单抗表达及质量的影响

在1 L反应器中探究p H对CHO细胞生长、单抗表达及质量的影响。在1 L反应器中对p H进行探究,实验研究表明当p H为7.05时最适合CHO细胞生长和抗体表达,在此条件下培养时第9天获得最高细胞密度1.54×107cells/m L,在第11天获得最高抗体浓度1 355.71 mg/L。p H对p CO2、乳酸积累、抗体的单体含量、电荷异质性和糖基化也有较大影响,当p H在6.95至7.25之间时,高p H培养能够降低乳酸积累和p CO2,但是会导致抗体的碱性峰增加。p H两项培养能够降低细胞活力,从而提高抗体表达量。     

培养方式对Xenorhabdus nematophila生长与抗菌活性的影响

为了明确不同培养方式对Xenorhabdus nematophilaYL001生长和抗菌活性的影响,提高YL001菌株的抗菌活性。采用分批发酵方式研究了摇瓶与发酵罐培养对置nematophila YL001生长和抗菌活性的影响。实验结果表明：在通气量2．5L／min、搅拌转速300r／min条件下,发酵罐的体积氧传递系数KLa明显高于摇瓶,通气及供氧状况好于摇瓶,细胞生长及代谢旺盛,细胞生长量较摇瓶发酵增加了23．9％;但由于pH变化幅度大,抗菌物质的活性单位仅达到摇瓶的发酵水平,为229U／mL。发酵罐pH控制初步研究表明,发酵过程中控制pH为7．5时,细胞生长量和抗菌活性达到23．71g/L和290U／mL,较不控制pH分别增加了21％和25％。通风对X.nematophila YL001生长和抗菌物质的产生有较大的影响,发酵罐培养时通气及供氧状况好于摇瓶,有利于YL001菌株的生长和抗菌物质的产生。