动物细胞培养用多孔载体的研制

多孔载体是一种新型的用于动物细胞培养的优秀的细胞支持物,其内部网状结构的小孔具有固定细胞和保护细胞免受机械损伤的功能,适合于贴壁细胞和悬浮细胞的培养,能提高培养密度,可应用于大规模培养系统。本文综述了多孔载体的物化性质、制作材料和制备方法。     

动物细胞高密度培养用多孔微球

动物细胞高密度培养用多孔微球王佃亮肖成祖（中国人民解放军航空医学研究所１０００３６）多孔微球（ｐｏｒｏｕｓｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓ）又称多孔微载体（ｐｏｒｏｕｓｍｉｃｒｏｃａｒｉｅｒｓ）或大孔微载体（ｍａｃｒｏｐｏｒｏｕｓｍｉｃｒｏｃａｒｉｅｒｓ）,是近几年在国外发展起来的一项新的动物细胞高密度培养生物技术。它克服了固体微载体（ｓｏｌｉｄｍｉｃｒｏｃａｒ－ｉｅｒｓ）培养时细胞仅在表面生长、微...     

用多孔微载体Cytopore高密度培养CHO工程细胞生产rHEPO

在２．２Ｌｃｅｌｉｇｅｎ灌注培养系统中采用Ｃｙｔｏｐｏｒｅ多孔微载体培养产重组人促红细胞生成素（ｒＨＥＰＯ）的细胞Ｃ２。细胞密度达到１×１０７／ｍＬ,ｒＨＥＰＯ最高可达９．７ｍｇ／Ｌ。该载体具有表面积高,使用浓度低,便于扩大培养的特点,便于进行大规模培养     

自制多孔微球高密度培养Vero细胞的初步研究

多孔微球是动物细胞高密度培养的有效手段,它是1985年由Verax公司开创的,最初用于流化床生物反应器生产单克隆抗体,后来又出现了Percell和Siran系统系列多孔微球,并且使用的反应器种类和生产的产品都在增加,于是便成为一种新型的细胞培养手段而日益受到人们的重视。为此,我们在利用微载体进行Vero细胞高密度培养的同时,又对多孔微球的制备和培养工艺作了初步探索。     

两种微载体培养鼠肝细胞对低温保存后的影响

为了研究细胞培养方式对低温保存后细胞功能的影响,将大鼠肝细胞接种至两种不同微载体(实体微载体Cytodex、多孔微载体Cytopore),微重力高密度培养后于–80°C冻存(冻存速率是1°C/min,5%DMSO+0.4 mol/L山梨糖醇)。2周后复温细胞与载体材料,用显微镜观察细胞生长形态,计算细胞活力情况,并通过细胞代谢功能指标葡萄糖、白蛋白、尿素等的测定,反映细胞在两种载体培养和低温保存后的生长和代谢情况。结果表明,在细胞培养期间,Cytopore的MTT值、代谢指标值是Cytodex的1~1.5倍,低温保存后,Cytopore的各项指标与低温保存前差异不显著,而Cytodex的代谢指标差异显著。因此,大鼠肝细胞在微载体Cytopore的高密度培养及低温保存比Cytodex更有利于细胞的生长和代谢。     

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％)。     

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2100 L上清中获得约80guPA(单链比例约为90%)。     

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。     

用多孔微载体大规模长期培养动物细胞的方法

长期大规模高密度动物细胞培养是生物制药产业中的关键技术,文中介绍了利用多孔微载体在中试规模生物反应器中长期大规模连续培养分泌尿激酶原的DNA重组中国仓鼠卵巢细胞（rCHO）的方法。     

用多孔微载体大规模长期培养动物细胞的方法

长期大规模高密度动物细胞培养是生物制药产业中的关键技术,文中介绍了利用多孔微载体在中试规模生物反应器中长期大规模连续培养分泌尿激酶 原的DNA重组中国仓鼠卵巢细胞（rCHO)的方法。     

DHP-半乳糖复合体制备多孔生物载体及其在人体肝细胞培养中的应用

为了使木素脱氢聚合物(DHP)与人体肝细胞之间有更好的生物相容性,使用DHP和D-半乳糖进行接枝共聚,通过水凝胶的方法制备医用多孔生物载体。利用红外光谱、核磁共振波谱、比表面积测定仪及扫描电子显微镜对多孔生物载体的主要成分含量、物理和化学结构以及表面形态进行分析,并对体外培养中的肝细胞形态与代谢活性进行检测。结果表明,以DHP与D-半乳糖的接枝共聚产物作为原料可以制备性能良好的多孔生物载体,比表面积为6.013 m2/g。使用此多孔生物载体对人体肝细胞进行培养,人体肝细胞能够健康地附着在DHP多孔生物载体上生长增殖。根据含半乳糖的生物载体白蛋白分泌和葡萄糖代谢结果,最大值分别为:9.85 g/(d·L)、16.134 mmol/(d·L),说明肝细胞在培养阶段中具有较高的代谢活性,DHP与D-半乳糖的接枝共聚产物制备的多孔生物载体具有良好的生物相容性。     

产糖化酶黑曲霉的固定化研究

采用多孔聚酯材料作为固定化载体,考察并比较了载体吸附固定化黑曲霉菌丝细胞的条件,当菌丝体细胞与载体预培养的条件为pH值5.0、孢子浓度为105个/ml、固液比为1/75时,有利于菌丝体的生长、吸附固定及发酵产酶.在产糖化酶的发酵过程中,与游离菌丝体细胞相比,发酵过程持续产酶时间有一定程度的延长,产糖化酶活力始终高于游离菌丝体.     

纤维素多孔微载体的制备及其用于动物细胞培养

将纤维素铜氨溶液喷洒至-40℃的硅油：正己烷=1：4的冷冻液中形成含冰晶的微球,用-30℃、40%的H₂SO₄再生纤维素,并用EDAE盐酸盐修饰其表面,制成适合动物细胞培养的纤维素多孔微载体。利用该微载体培养能分泌尿激酶原(Pro-UK)的重组CHO细胞,在100mL搅拌瓶中换液培养25d,细胞最高密度为6.3×10⁶/mL,尿激酶原最高活性为2325IU/mL,共获28.7mg产品。之后转入1000mL搅拌瓶中培养,可观察到细胞可从种子微载体中自动转移到新微载体中生长繁殖直至所有微载体中都长有细胞。在25d二级培养中,细胞最高密度为7.3×10⁶/mL,尿激酶原最高活性为3108IU/mL,共获含353mg尿激酶原的上清13.7L。在培养后期换用无血清培养基培养,细胞生长及蛋白表达水平正常。     

动物细胞培养用生物反应器及相关技术

动物细胞大量培养是生产生物制品的重要途径,它用到的关键设备是生物反应器。根据培养细胞、培养载体、培养液混合方式的不同,生物反应器主要有搅拌式、气升式、中空纤维式、回转式等,其中搅拌式规模最大。回转式是NASA于20世纪90年代中期开发的一种新型生物反应器,被誉为空间生物反应器,可用于组织工程研究。与生物反应器配套的技术主要有灌注、微载体、多孔微球、转入抗凋亡基因等,可以有效地提高细胞密度,增加生物制品产量,提高质量。今后生物反应器研制主要朝两个方向发展:一是,以高密度培养动物细胞生产蛋白质药物为目的,二是以三维培养动物细胞(主要是人类细胞)再生组织或器官为目的。     

MDCK细胞微载体培养条件优化研究

研究细胞接种量、搅拌转速和微载体浓度对MDCK细胞微载体培养时的影响,以合理优化MDCK细胞微载体培养最大增殖时期的最优条件,对疫苗和病毒分离具有重要意义,以期达到在疫苗和病毒分离领域提高生产效率。采用微载体培养MDCK细胞,在不同搅拌转速、微载体浓度和细胞接种量进行培养,每隔24 h取样计数,确定最优的培养条件。结果表明,细胞接种量在20个/球、搅拌转速45 r/min和载体浓度在2 g/L时,MDCK细胞的增殖较快,细胞密度较大,细胞的密度最大可达15.6×106个/mL,适合MDCK细胞增殖生长。     

流加微载体半连续培养分泌HBsAg的rCHO细胞过程研究

本文在固定浓度微载体半连续培养rCHO细胞动力学研究的基础上,通过逐步补加新的微载体以不断提高供细胞生长的表面,提高了细胞密度和产物的表达量。建立了流加微载体半连续培养rCHO肿细胞收获HBsAg的工艺,确定了此种培养方式的最大微载体浓度,为建立微载体连续培养rCH0细胞生产HBsAg技术,实现细胞高密度和产物高表达奠定了基础。     

Vero细胞在不同微载体固定化培养中的生长和代谢

目的:比较Vero细胞在不同的商品化微载体中固定化培养的生长和代谢。方法:以Vero细胞在含1%新生牛血清的DMEM/F12中培养的细胞形态、活细胞密度和细胞活力为指标,考察Vero细胞在2D MicroHex、Biosilon、Cytodex1和Cytopore1微载体固定化培养的细胞生长;以葡萄糖比消耗速率(qglc)、乳酸比生产速率(qlac)、谷氨酰胺比消耗速率(qgln)和谷氨酸比生产速率(qglu)为指标,考察Vero细胞在不同微载体固定化培养的细胞代谢。结果:Vero细胞在2DMicroHex、Biosilon、Cytodex1和Cytopore1微载体固定化培养7d的活细胞密度分别为18.4×105cells/ml、21.9×105cells/ml、23.9×105cells/ml和16.2×105cells/ml,生长在Cytodex1表面的Vero细胞分布均匀、形态清晰;Vero细胞在不同微载体固定化培养的代谢指标基本相同。结论:Vero细胞在Cytodex1微载体固定化培养的效果优于其它商品化微载体,可作为目前用于病毒疫苗生产的Vero细胞固定化培养的首选微载体。     

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。     

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。     

用低电荷微载体连续繁殖细胞

引言 微载体技术的发展,可经济地在一个单一容器内大量培养依赖附着细胞(Anchora ge-dependent cells)。已经证明,微载体培养的细胞能用来生产病毒疫苗和干扰素。然而,用蛋白质水解酶、螯合剂,或机械分散微载体上的细胞进行再培养,会增加细胞质量检定和操作程序。操作者明白,把新鲜微载体简单地加到正在培养的细胞培养物中做再培养是非常方便的方法。我们的同事Da