细胞无血清培养现状概述

在动物细胞培养过程中,血清的存在能满足细胞的生长繁殖需求,但实际生产中血清提取工艺复杂,成本高昂,给大规模生产带来困难,不利于商业化开发。常见细胞源疫苗血清残留对疫苗免疫效果有很大的影响,而无血清培养基避免了血清所带来的血源性污染等问题,其成分和含量明确,制备流程简易,提高了实验的稳定性和准确性,有利于获得高质量的生物产品,与天然培养基等传统的培养基相比有着许多优势。随着生物科学的发展,细胞无血清培养技术的创新和应用已成为生物工程重点研究课题。我们简要综述了无血清驯化细胞的发展历程、应用,及无血清培养基的组成成分、优缺点等内容,以期对未来细胞培养技术的发展进程提供助力。     

CHO工程细胞 (11G-S) 悬浮培养的无血清培养基的设计

以悬浮适应的表达重组尿激酶原 (Pro-urokinase,pro-UK) CHO工程细胞系11G-S为对象,采用Plackett-Burman实验设计及响应面分析法,设计支持CHO工程细胞 (11G-S) 悬浮生长的无血清培养基。以细胞密度为评价指标,在单因素实验的基础上采用Plackett-Burman实验设计对影响细胞生长的培养基添加成分进行考察,确定了3种对细胞生长明显促进作用的培养基添加成分：胰岛素、转铁蛋白及腐胺。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,设计了一种适用于CHO工程细胞 (11G-S) 悬浮培养的无血清培养基SFM-CHO-S。11G-S细胞在SFM-CHO-S批次悬浮培养的细胞最大生长密度达到4.12×106 cells/mL,pro-UK的最大累积活性达到5 614 IU/mL,培养效果优于商品化的同类无血清培养基。     

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。     

Vero细胞无血清培养技术的研究与应用

Vero细胞是世界卫生组织和我国生物制品规程认可的疫苗生产细胞系。随着对疫苗质量和安全性要求的不断提高,用无血清培养基取代含血清培养基培养Vero细胞已成为病毒疫苗生产的一个重要发展趋势。Vero细胞无血清培养的技术关键是研发或选择能支持细胞以贴附培养方式生长的无血清培养基。微载体培养是贴附依赖性细胞系规模化培养和病毒疫苗生产的有效技术途径。我们对Vero细胞无血清培养基的研发、Vero细胞无血清培养及病毒疫苗生产工艺做了讨论,对该领域存在的问题和发展策略进行了展望。     

动物细胞无血清培养基的研究与设计方法

随着哺乳动物细胞培养规模的扩大和生物药物需求的增长,基于细胞及产品特性的无血清培养基的研制已成为细胞工程领域的重要课题。运用统计学实验方法,可科学有效地考察细胞培养基中多因素、多水平间的交互作用。应用新型蛋白质组分析技术及生物芯片技术定位胞浆信号通路相关蛋白、膜表面的生长因子受体、激素受体、细胞因子受体、粘附分子等,用于确定细胞培养基中调控分子的添加组合。本文系统概述了目前无血清培养基几种新型及常用的研究和设计方法,并对其应用特点做了分析,希望为动物细胞无血清培养基的研制提供可借鉴的思路。     

无血清细胞培养在发热伴血小板减少综合征布尼亚病毒生长中的应用

目的建立无血清培养基培养Vero细胞制备发热伴血小板减少综合征布尼亚病毒(severe fever with thrombocytopenia syndrome bunyavirus,SFTSV)的工艺。方法分别采用含10%牛血清的MEM(10%MEM培养基)和无血清M2培养基(SF-M2培养基)在方瓶中培养Vero细胞制备SFTSV,比较无血清与含血清培养基培养Vero细胞制备SFTSV在病毒滴度及病毒繁殖曲线之间的差异。在生物反应器里用无血清培养的方式进行工艺放大,收获病毒原液并进行检定。结果无血清培养的Vero细胞能够满足SFTSV培养需求,与含血清细胞培养相比,单位细胞病毒产量没有降低,达到30~60个活病毒/细胞。可以实现在生物反应器的工艺放大,病毒高峰时病毒滴度均在7.0lg PFU/m L以上。结论无血清细胞培养可以应用于SFTSV的培养,有利于降低疫苗生产过程中的纯化难度,提高疫苗安全性。     

效应面法优化CHO细胞培养基中几种主要成分的含量

目的:考察培养基中葡萄糖、谷氨酰胺、血清、碳酸氢钠含量对CHO细胞生长繁殖的影响。方法:在CHO细胞培养基中添加不同成分的葡萄糖、谷氨酰胺、血清、碳酸氢钠,通过单因素实验结果结合Box-Behnken效应面法,根据二次回归模型的分析结果,以细胞表达蛋白体外活性为指标进行实验,考察培养基中葡萄糖、谷氨酰胺、血清、碳酸氢钠含量对细胞生长繁殖的影响。结果:根据回归方程分析结果,作出相应的曲面图和等高线图,优选出培养基中各组分的最佳配比为:葡萄糖2.54 g/L、谷氨酰胺0.59 g/L、血清8.3%,碳酸氢钠2.96 g/L。结论:Box-Behnken实验设计法用于细胞培养过程中考察培养基中各组分的优选是可行的,数学模型的预测值与实验观察值相符。通过对CHO细胞培养基成分的优化,使CHO细胞蛋白表达量高,有利于提高产品质量和降低生产成本。     

分泌重组抗体的CHO细胞体外培养条件的优化

目的：对生物反应器细胞培养时培养时培养基组成进行优化。方法：以稳定转染了抗CD3人源化抗体的CHO细胞为模型,以无血清培养基经生物反应器高密度细胞培养后分子量小于50kDR的超滤液为基础培养基,在细胞培养板中考察添加氨基酸、丁酸钠、柠檬酸铁等多种成分对细胞生长状态和蛋白表达量的影响、结果：2mmol/L丁酸钠可以有效地诱导蛋白的表达,丁酸钠和柠檬酸铁对于促蛋白表达有协同作用,适量添加培养过程中消耗较快的氨基酸可提高细胞数和蛋白的表达量。结论：利用所述方法可快速优化培养基成分,显著提高生物反应器中细胞的蛋白表达量。     

不需要血清共培养的受精卵培养系统的确立

机能性肽研究所确立了用无血清而且不需要体细胞的共培养的体外受精卵培养系统。目前与家畜改良事业团等正在利用牛未成熟卵体外成熟培养和体外受精后受精卵培养的无血清培养基进行评价试验及商品化探讨。开发血清和不需要共培养的无血清培养基为用于优良品种增产的牛受精卵移植技术的提高和普及做出了贡献。还期待着应用于人受精卵移植。 用于牛未成熟卵、受精卵培养的培养基目前需要添加牛胎儿血清并与卵丘/颗粒膜细胞共培养。但是,     

昆虫细胞无血清培养

血清是细胞培养基常用的添加剂。目前应用最广泛的动物血清是胎牛血清。随着现代细胞生物学在细胞和组织培养方面的进步以及细胞培养方法的标准化,人们更多的注意到了胎牛血清收集中的伦理道德问题。按照3Rs的原则,科学家希望通过减少血清用量和开发使用血清替代物的方法来减少每年对血清的需求;另外由于血清成分并不明确,考虑到改进细胞和组织培养方法的要求,很多无血清细胞培养基陆续开发成功,成为替代胎牛血清的一个比较科学的方法。