VerO细胞在气升式反应器中的微载体培养

哺乳动物细胞的大规模培养是生产许多医学上重要生物制品的一种主要方法之－⑴。很多有工业价值的动物细胞都是贴壁细胞,必须附着在一定的表面上才能生长,微载体培养是一种有效的体系⑵。用于微载体培养的反应器多为搅拌式反应器,近年来,流化床式反应器越来越引起生化工程学家的重视。有希望用于大规模动物细胞培养的主要是液升和气升式。液升式反应器的优点是培养液可以间接氧饱和,气泡和细胞不直接接触。在气升式流态反应器中,气泡与细胞直接接触,其优点是操作方便,设备筒单。本文报道通过气升流态化反应器实现高密度贴壁细胞培养工艺条件的研究。     

新型气升式反应器在发酵培养中的应用研究

本文以Ｌ－苹果酸生产为例,采用新型的分段内循环气升式反应器分批培养产延胡索酸酶的产氨短杆菌ＭＡ－２,并与同等规模机械搅拌反应器中接着的结果相比较。数据表明,采用气升式发酵设备进行培养,该菌体的收率能提高近３％,且发酵周期能缩短一半左右,显著降低培养成本,该类型的反应器具有广阔的应用前景。     

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。     

外循环气升式反应器培养新疆紫草细胞

采用两步培养法进行新疆紫草细胞悬浮培养及5L外循环气升式反应器扩大培养,探讨了培养过程中细胞生长、紫草色素合成与培养液的电导率、可溶性糖含量变化之间的关系。第一步培养时细胞生长迅速,但也有一部分色素合成,电导率及可溶性糖含量迅速下降;第二步培养初期电导率也开始下降,但当色素合成达到高峰并有一部分外泌到培养基后,电导率又开始回升。可溶性糖捎耗很快,到后期巳测不出其存在。因此通过监测培养液中电导率及可溶性糖的变化情况,可以为新疆紫草细胞大规模培养与色素合成提供有用的参数指标。     

10升气升环流式生物反应器培养紫草细胞

本文采用自行设计研制的10升气升环流式生物反应器培养紫草细胞,培养周期34d．前14d为细胞生长培养,细胞生长呈正常的S型曲线,细胞增长到原细胞接人量的4倍．后20d为紫草色素生产培养,细胞增长到32倍。整个周期每升培养液可生产紫草色素0．6g,在反应器中,培养液pH值的变化与细胞生长呈正相关,与紫草色素的形成呈负相关,pH值变化规律可用于监测紫草细胞在生物反应器的生长和色素形成．     

三七.人参和西洋参细胞悬浮培养的比较研究

用薄层层析对三七、人参和西洋参愈伤组织进行的初步鉴定表明,三种愈伤组织都含有皂甙和主要皂甙成分Rb_1、Rg_1,三七愈伤组织还含有一种抗癌皂甙Rh_1。对愈伤组织的生长,三七低于人参高于西洋参;对愈伤组织中总皂甙含量,三七均高于人参和西洋参。三种植物细胞悬浮培养结果类似于他们的愈伤组织培养,但生长又进一步提高。三七细胞悬浮培养中皂甙产生的时间进程几乎与生长平行,合适的收获期为培养30天。寡糖素不仅增强三七培养细胞的皂甙形成而且促进细胞生长,较合适的浓度为1.25 ppm。通过以上研究,使三七悬浮培养细胞的生长(干重增加178毫克)为最初培养愈伤组织的4倍以上,总皂甙产率高达20.6毫克,为最初培养愈伤组织的8.5倍。     

膜反应器培养植物细胞研究进展

本文就膜反应器在植物细胞培养中的研究现状进行了评述,并探讨了各类膜反应器存在的问题。     

气升式生物反应器在杂交瘤细胞培养中的应用

前述研究工作基础上,设计开发了10L规模的动物细胞培养用气升式生物反应器。应用该生物反应器悬浮培养杂交瘤细胞．通过平行试验,考察了该反应器设计的合理性和可靠性。结果显示该反应器不存在限制细胞生长、代谢和产物生成的因素,而且细胞破损技彻底消除,表明该气升式生物反应器给细胞生长、代谢和产物生成提供了理想的培养环境,其设计是成功的。     

改进型气升式反应器能耗的研究

首次研究了操作条件和反应器结构（导流筒直径和静态混合元件数）对改进型气升式反应器功耗的影响。结果表明,优化导流筒结构可以实现节能降耗。曝气量相同时,在导流筒直径为4.0cm,静态混合元件数为39的条件下,改进型反应器的功耗最小,比普通反应器平均降低23.6%。达到相同供氧能力时,在导流筒直径为5.5cm,静态混合元件数为13的条件下,改进型反应器的功耗最小,比普通反应器平均降低43.9%。在改进型反应器中,升流区功耗最大,占70%～80%;底隙区次之,占20%左右;气液分离区最小,小于10%;降流区功耗可以忽略不计。最大体积功耗出现在底隙区。升流区是解决反应器能耗问题的重点。     

三七细胞大量（发酵）培养的研究

三七(Panax notoginseng)细胞发酵培养的皂甙含量为干重的11.21%,皂甙产率为1513.3mg·L~(-1),细胞培养物产率为每月13.58g干重·L~(-1),均比悬浮培养高。接种量的增加能明显地提高生长速率、皂甙产率以及细胞培养物产率。通气速率0.8vvm较适合于三七细胞的发酵培养。在发酵培养过程中pH值由5.8逐渐降至3.92,没有出现回升。     

三七愈伤组织的培养

在MS培养基中加入不同浓度的KT和2,4-D,综合考虑三七愈伤组织生长缓慢兼顾皂甙含量,较合适的KT浓度为0.7ppm,较合适的2,4-D浓度在2—3ppm之间。在培养基中补充各种添加剂,结果以椰子乳和水解乳蛋白较好。综合生长和皂甙含量以20％的椰子乳和0.7％的水解乳蛋白较合适。从21个三七愈伤组织无性繁殖系中筛选山了5个较优的无性系,特别是其中04号无性系更优,无论生长速率还是总皂甙含量都更高。通过以上研究,使三七愈伤组织的生长速率达220毫克/升/天,是原初培养愈伤组织(54.0mg干重/升/天)的4倍。愈伤组织中总皂甙含量高达13％,是原初培养愈伤组织(5.37％)的2.4倍,为原植物的3倍。从而证明了三七培养组织次级代谢的全能性是可调节的,为三七细胞工程的工业生产应用打下了初步基础。     

人参寡糖素对三七悬浮培养细胞生长的效应

从人参培养细胞的细胞壁中分离纯化到不同分子量的单体人参寡糖素。试验结果表明命名为人参寡糖素Ⅶ和人参寡糖素Ⅷ的两种寡糖素对三七悬浮培养细胞的生长具有明显的促进作用,其增长率分别为１９．３４％和１０．５８％,人参寡糖素Ⅶ的适宜浓度为５—１０ｍｇ／ｌ。在高浓度下（大于２５ｍｇ／ｌ）稍抑制培养细胞生长。在细胞培养２２天（指数生长期）后．加入１０ｍｇ／ｌ的人参寡糖素Ⅶ．然后再培养２天。其生长速率即提高,加入人参寡糖素Ⅷ后．缩短了三七细胞悬浮培养生长的延缓期．提前进入对数生长期和指数生长期,并在对数生长期和指数生长期作用最明显,因而最终收获时培养细胞的产率增加。     

三七环二肽成分

从三七(Panax notoginseng)的根中分离得到14个环二肽成分,通过波谱解析其结构分别鉴定为环-(亮氨酸-苏氨酸)(1)、环-(亮氨酸-异亮氨酸)(2)、环-(亮氨酸-缬氨酸)(3)、环-(异亮氨酸-缬氨酸)(4)、环-(亮氨酸-丝氨酸)(5)、环-(亮氨酸-酪氨酸)(6)、环-(缬氨酸-脯氨酸)(7)、环-(丙氨酸-脯氨酸)(8)、环-(苯丙氨酸-酪氨酸)(9)、环-(苯丙氨酸-丙氨酸)(10)、环-(苯丙氨酸-缬氨酸)(11)、环-(亮氨酸-丙氨酸)(12)、环-(异亮氨酸-丙氨酸)(13)、环-(缬氨酸-丙氨酸)(14)。其中化合物1为新化合物,化合物4～10为新天然化合物,化合物2～3、11～14为已知化合物;化合物2和11、3和4、12和13分别为一对混合物,比例分别为2：1、1：1和2：1。     

人参细胞大量培养的研究

人参细胞培养液的 pH 值在培养过程中先迅速降低然后缓缓回升,后又趋于平稳。合成皂甙高峰在细胞生长对数期稍后出现。生产皂甙的最佳收获期,细胞悬浮培养为20—25天,细胞发酵培养为15—18天。细胞生长和皂甙累积要求有一个稳定而又适宜的 pH 值环境。发酵培养无论对细胞生长、培养规模、还是皂甙含量均是一种较为理想的培养方式。     

三七叶甙含量测定方法比较

本文报道了采用（１）溴加成法,（２）分光光度比色法测定三七叶甙含量的方法并对进行比较。结果（１）法所测得结果比（２）法高７．１％￣１９．７％,其标准偏差分别为３．２６（％）和０．９０（％）。认为分光光度比色法测定三七叶甙含量较佳。     

三七体细胞胚胎发生及人工种子研制

三七为五加科的重要药用植物。以三七的种胚为材料接种于MS 补加2,4-D、IAA、NAA 各1 mg/L的培养基上。接种后约二个月,在MS 补加IAA 或NAA 的培养基上可以产生体细胞胚;在MS 加2,4-D 的培养基上只产生愈伤组织而无器官分化。体细胞胚在MS+IAA 0.5 mg/L+GA_3 1 mg/L 培养基上可发育成小植株。体细胞胚用4%海藻酸钠和2%氯化钙进行人工种皮包埋后,在无菌条件下,人工种子可转换成苗,转换率达89.7%。三七的体细胞胚起源于愈伤组织内或近表层的单个胚性细胞。体细胞胚经球形、心型、鱼雷形及子叶期等诸阶段发育成植株。通过PAS 法染色发现,胚性细胞、球形胚、早心形胚阶段有明显地淀粉积累,淀粉颗粒大而密集;到晚心形胚及子叶期体胚,淀粉颗粒小而少或消失。淀粉消长变化的规律与体细胞胚的发育有着密切的关系。