光生物反应器培养大型海藻细胞或组织

许多大型海藻含有具潜在重要药用价值的次生代谢物质,通常这些物质在藻体中含量极微,大型海藻体本身也不像微藻那样易在短期内大量获取,并且这些物质化学结构复杂,这使得直接提取或者人工合成极为困难。利用光生物反应器培养大型海藻细胞或组织,可以经济、无限量和资源循环再利用的方式,在植物体外合成生产重要的海洋植物次生代谢物质。光生物反应器所提供的可调控和工程优化的培养环境有望成为优化次生代谢物生物合成的有效手段。光生物反应器培养大型海藻细胞或组织也是大型海藻养殖业育苗技术发展的一个重要方向。综述了近10年来光生物反应器培养大型海藻细胞或组织在培养条件以及生长动力学模型方面国内外的研究进展,并对该领域未来可能的研究方向作一展望。     

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     

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。     

甘草细胞在搅拌式生物反应器中的放大培养

在建立了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,本文研究了甘草细胞在搅拌式反应器中悬浮培养的生长特性,包括细胞生长、细胞膜的透性、培养体系的p H变化及甘草黄酮合成情况等,并与摇瓶培养作比较。结果发现,同等条件下,反应器中培养细胞生物量的积累低于摇瓶培养,整个培养周期较摇瓶培养缩短。培养过程中同一时间段反应器中的p H值略低于摇瓶中的p H,细胞中H2O2的浓度是摇瓶中的1.8倍,甘草黄酮的产量是摇瓶培养的1.5倍,表明反应器中机械搅拌与流体剪切的培养环境对细胞生长起到一定程度的抑制作用,但刺激了细胞次生代谢产物甘草黄酮较高水平的合成。     

造血细胞体外悬浮培养和生物反应器开发

为解决造血细胞的静态培养中由浓度梯度引起的培养不稳定、环境不均一、难放大等问题,首先采用转瓶对脐血单个核细胞进行了悬浮培养研究,结果表明,悬浮培养中总细胞、集落和CD34^＋细胞的扩增都高于静态的方瓶培养。在测试了所用材料生物相容性的基础上,开发了可以控制溶氧和pH的生物反应器,并将其应用到造血细胞的批培养中,结果表明反应器的培养环境均一,可实现较高密度的培养,而且总细胞、集落和CD34^＋细胞的扩增都优于静态培养。大规模的反应器培养有利于解决临床应用中细胞数量不足的问题。     

固定化细胞生物反应器的应用及研究进展

综述了固定化细胞生物反应器的应用及其在优化设计、传质、传热等方面的研究进展 ,可为优化设计反应器及自动化大生产提供一定的参考。     

植物细胞大规模培养生物反应器研制概况

本文对植物细胞培养中使用的搅拌式生物反应器,气升式生物反应器,固定化细胞生物反应器,光照培养生物反应器和其它新型生物反应器装置进行了全面的评述。     

一次性生物反应器悬浮培养HEK293细胞生产Ad-IFNγ 的工艺

腺病毒载体是极具发展前景的基因治疗载体之一,为获得一条新型腺病毒规模化生产工艺,研究采用5 L振荡激流式一次性生物反应器悬浮培养HEK293细胞来生产重组腺病毒载体。细胞经种子链逐步扩增后,接种至AP10生物反应器,采用CD293无血清培养基流加培养悬浮HEK293细胞,细胞密度达约2.0×106个/m L时,以30 MOI(Multiplicity of infection)感染重组Ad-IFNγ(Recombinant adenovirus-interferon gamma),48 h后收获细胞,3次冻融裂解离心收获上清病毒粗产品。采用壳蛋白免疫法快速测定粗产品滴度。结果表明,采用振荡激流式一次性生物反应器,流加HEK293细胞悬浮培养6 d,密度可达2.0×106个/m L,Ad-IFNγ粗产量达1.49×1013 IFU(Infectious unit),单细胞包装量达3 800 IFU/cell。采用阴离子交换层析法纯化重组腺病毒,回收率35.9%。建立了利用5 L激流式一次性生物反应器悬浮培养HEK293细胞生产重组腺病毒载体Ad-IFNγ的初步工艺。     

石竹科植物组织培养与细胞工程

近年来,植物组织培养与细胞工程研究在石竹科植物上取得了一定进展。现从组织培养、原生质体培养和体细胞杂交、单倍体育种、试管开花、转基因等5个方面对其进行综述,并展望了石竹科植物在组织培养和细胞工程研究方面的发展前景。     

Rheology and Shear Stress of Centaurea calcitrapa Cell Suspension Cultures Grown in Bioreactor

Centaurea calcitrapa suspension cultures were grown either in Erlenmeyer flasks or in a mechanically stirred bioreactor. Its rheological behaviour, when fitted to the Oswald–de Waele model (power law), showed pseudoplastic characteristics in both cases. The flow behaviour index (n) decreased over the course of a growth cycle and the consistency index (K) increased, reached a value of 1.81 N sⁿ m⁻² run on 2 l bioreactor. Bioreactor cultivation of C. calcitrapa cells at different agitation rates (30, 60, 100 and 250 rpm), highlighted the influence of shear forces on cell viability loss (90–34%) and phenol accumulation (74–140 μg l⁻¹), due to increased stirring speeds. Analysis of these results suggests that this cell line is shear-sensitive. An empirical exponential correlation was defined between apparent viscosity and biomass concentration, under the studied conditions, giving the possibility to estimate the prevailing broth regime and to optimize bioreactor design. Revisions requested 10 October 2005; Revisions received 19 December 2005     

Mineral and Carbohydrate Nutrition of Plant Cell and Tissue Cultures

Recent advances in our understanding of the mineral (and carbohydrate) nutrition of cultured plant cells and tissues are reviewed. The methods used for empirical selection of nutrient composition of culture media for different plant genera/species and types of culture are critically evaluated.

The acquisition of nutrients is discussed in terms of their physical availability in the culture medium and uptake from the medium. The effect on uptake of factors such as pH and water potential and the relationship with growth rates and medium depletion are examined in detail.

Finally, some effects of nutrients on morphogenesis of plants are reviewed.     

云南美登木悬浮培养细胞的化学成分(英)

利用组织培养方法以云南美登木 (MaytenushookeriLose .)未木质化的茎和嫩叶为材料诱导出愈伤组织 ,经过继代培养建立了悬浮细胞培养系。培养物的乙酸乙酯提取物显示抗橙色青霉 (PenicilliumavellaneumUC_4 376 )生长的生物活性。对培养物进行化学成分研究 ,分离鉴定了 9个化合物 :2 ,3_diacetoxylmaytenusone (1)、角鲨烯 (squa lene ,2 )、β_谷甾醇 (β_sitosterol,3)、2′ ,3′,4′_triacetylsitoindosideⅠ (4)、salaspermicacid (5 )、美登酮酸 (maytenonicacid ,6 )、2α_羟基美登酮酸 (2α_hydroxy_maytenonicacid ,7)、6 ,11,12_trihydroxy_8,11,13_abietrien_7_one (8)和 11,12_dihydroxy_8,11,13_abietrien_7_one (9) ,其中化合物 1为新化合物。通过 2DNMR对化合物 5 - 7的NMR数据进行了全指定 ,并修正了化合物 5和 6的部分碳谱数据指定。     

稀土元素在药用植物细胞和组织培养中的应用

介绍了稀土元素对药用植物细胞、组织的生长及次生代谢产物合成的作用,探讨了稀土的作用机理.大量的实验证明,稀土在药用植物细胞和组织培养中具有广泛的应用前景.     

云南美登木悬浮培养细胞的化学成分

利用组织培养方法以云南美登木(Maytenus hookeri Lose.)未木质化的茎和嫩叶为材料诱导出愈伤组织,经过继代培养建立了悬浮细胞培养系.培养物的乙酸乙酯提取物显示抗橙色青霉(Penicillium avellaneum UC-4376)生长的生物活性.对培养物进行化学成分研究,分离鉴定了9个化合物:2,3-diacetoxyl maytenusone (1)、角鲨烯 (squalene,2)、β-谷甾醇 (β-sitosterol,3)、2′,3′,4′-triacetylsitoindoside Ⅰ (4)、salaspermic acid (5)、美登酮酸 (maytenonic acid,6)、2α-羟基美登酮酸(2α-hydroxy-maytenonic acid,7)、6,11,12-trihydroxy-8,11,13-abietrien-7-one (8)和11,12-dihydroxy-8,11,13-abietrien-7-one (9),其中化合物1为新化合物.通过2D NMR对化合物5-7的NMR数据进行了全指定,并修正了化合物5和6的部分碳谱数据指定.     

利用云南红豆杉悬浮细胞生产紫杉醇和紫杉烷类化合物(英文)

云南红豆杉 (TaxusyunnanensisChengetL .K .Fu)的一株紫杉醇高产细胞系经过 8年多的继代培养 ,仍保持较稳定的紫杉烷类化合物的生物合成能力。从此株紫杉醇高产细胞系的悬浮培养物中分离到 8个紫杉烷类化合物 ,经核磁共振光谱和质谱数据分析 ,它们的化学结构分别是 2 ,5 ,10_三乙酰氧基_14_丙酰氧基紫杉二烯 (1)、2 ,5 ,10_三乙酰氧基_14_(2′_甲基丙酰氧基 )紫杉二烯 (2 )、2 ,5 ,10 ,14_四乙酰氧基紫杉二烯 (3)、2 ,5 ,10_三乙酰氧基_14_(2′_甲基_3′_羟基丁酰氧基 )紫杉二烯及其差向异构体 (4和 5 )、巴卡亭Ⅳ (6 )、巴卡亭Ⅲ (7)和紫杉醇 (8)。化合物 3、5 - 7为首次从云南红豆杉细胞培养物中分离到。定性分析表明 ,云南红豆杉细胞悬浮培养液中的化学成分与培养细胞中的相似。另外 ,此株紫杉醇高产细胞系的紫杉醇含量可高达 0 .3% ,可用来进行大规模培养     

The Production of Pyrethrins by Plant Cell and Tissue Cultures of Chrysanthemum cinerariaefolium and Tagetes Species

Pyrethrins, the most economically important natural insecticide, comprise a group of six closely related monoterpene esters. The industrial production is based on their extraction from Chrysanthemum cinerariaefolium (Pyrethrum) capitula. The world production of natural pyrethrins still falls short of global market demand stimulating the research in in vitro production as an alternative to conventional cultivation methods. The different biotechnological alternatives such as callus cultures, shoot and root cultures, plant cell suspension cultures, and bioconversion of precursors by means of enzymatic synthesis or genetically engineered microorganisms, as well as the progress achieved in methods for the identification and quantitation of insecticidal compounds have been reviewed. Although technology for plant cell culture exists, industrial applications have, to date, been limited due to both the low economical viability and technological feasibility at large scale. Bioconversion of readily available precursors looks more attractive, but more research is needed before this technology is used for the industrial production of pyrethrins.     

条件培养液对红豆杉细胞Paclitaxel生产的促进作用

在两步法红豆杉（Taxus chinensis)细胞悬浮培养体系的生产阶段,加入从生长阶段悬浮培养物中制得的条件培养液（conditioned Medium,CM)既能促进细胞的生长,又能提高紫杉醇（paclitaxel)的产率,解决了生产培养时,细胞生长受抑制的问题,特别是,取自生长12天的细胞悬浮培养物的CM按体积分数为25％添加到新鲜生产培养基中时,可使细胞紫杉醇最高产量达28．5mg/L,细胞干重达32．3g/L,分别是对照的2．4倍和2．2倍,对CM中的蔗糖,果糖,NO3－和PO4－3等的含量的进行了分析。