无血清培养昆虫细胞(BTI-Tn-5B1-4)的适应过程

昆虫细胞培养是近年来迅速发展起来的动物细胞培养工程中的一个新领域。人们可以利用杆状病毒在昆虫细胞内的感染、复制,来大量生产昆虫病毒作为生物杀虫剂[1]。而昆虫细胞杆状病毒表达载体系统的建立,则可通过昆虫细胞的体外培养大量表达病毒携带的外源基因。实践证明,这…     

采用计算流体力学技术研究搅拌对兽疫链球菌发酵生产透明质酸的影响

搅拌是影响透明质酸(HA)发酵的一个重要因素,然而有关搅拌对HA发酵影响的认识存在较大争议。本研究采用计算流体力学(CFD)技术深入研究了搅拌对菌体生长和HA合成的影响。结果表明,菌体量和HA产量受搅拌转速的影响很小,而HA分子量随着转速的增加呈现出先增加后降低的趋势。分阶段控制转速研究表明转速对HA分子量的影响主要体现在HA合成阶段。CFD计算结果表明随着搅拌转速的增加,混合时间降低的同时反应器内部的剪切速率明显增加。最终通过改变搅拌桨组合方式的手段有效地解决了上述矛盾,并使得HA分子量提高23.9%。     

表达TNFR-Fc融合蛋白的GS-CHO细胞动态流加培养过程的设计

人肿瘤坏死因子受体Ⅱ-Fc融合蛋白在治疗风湿性、类风湿性关节炎方面拥有广阔的市场前景和巨大的经济价值。本实验以表达TNFR-Fc融合蛋白的GS-CHO细胞为研究对象,结合细胞生长代谢特性和动力学参数分析,以葡萄糖为关键控制参数,通过测定培养上清的葡萄糖浓度对培养过程中的葡萄糖消耗进行及时的预测,调整流加速率,形成了以满足细胞生长代谢需要为基本原则的动态流加培养过程设计模型。在此控制模型指导下,建立了高效的流加培养过程。使最大活细胞密度和最大融合蛋白浓度分别达9.4×106cells/mL和207mg/L,较批次培养分别提高了3.4倍和3倍。本研究所采用的研究方法和控制策略为优化GS-CHO细胞培养过程和TNFR-Fc融合蛋白成功迈向产业化奠定了基础。     

体外培养脐血单个核细胞与CD34+富集细胞

对比MNC和CD34⁺富集细胞在SCF+IL-3+IL-6+FL+Tpo细胞因子组合下的体外扩增特性,发现：CD34⁺富集细胞具有很高的扩增潜力,在本实验条件下其总细胞持续扩增了8周,扩增倍数达31270.9±8640.5倍;而MNC在培养至第4周扩增就已呈现下降趋势,最大仅扩增了53.3±6.2倍。对比集落和CD34⁺细胞的扩增发现,MNC的集落密度和CD34⁺细胞含量由第0天至第7天有一个上升的过程,而CD34⁺富集细胞在培养过程中,集落密度和CD34⁺细胞含量却始终呈下降趋势。在体外培养过程中,CD34⁺富集细胞的CFU-GM和CD34⁺细胞最大分别扩增了185.7±14.1和191.7±188.8倍,明显高于MNC的12.4±3.2和50.6±33.2倍;而CD34⁺富集细胞和MNC的BFU-E则只实现了少量扩增,分别为7.2±5.2和10.1±3.4倍。结果显示,从CD34⁺富集细胞出发扩增造血干/祖细胞,可以得到更多的CD34⁺细胞和CFU-GM集落形成细胞。      

动物细胞培养用生物反应器设计原理

动物细胞培养用生物反应器设计和放大的关键问题是细胞破损与供氧和混合的矛盾,在分析细胞破损机理基础上,提出了动物细胞培养生物反应器的设计原理——设计模型和有关设计条件,从而清楚地确立了细胞死亡速度与培养基组成、反应器设计和操作参数间的定量关系,以及反应器设计应遵循的保证细胞生长和满足传质要求的条件。还对强化传质和抑制细胞破损这一矛盾作了简要分析和讨论。     

影响骨髓间充质干细胞分离效率的若干因素的研究

骨髓间充质干细胞来源有限,数量稀少,极大地限制了其在组织修复、细胞治疗等方面的应用。为了解决细胞数量限制的问题,从提高分离效率的角度对骨髓间充质干细胞的分离过程进行了研究,考察了培养基种类、初次换液时间、起始接种密度对兔骨髓间充质干细胞分离效率的影响。结果表明,α-MEM培养基较DMEM、DMEM-LG培养基更适于兔MSCs的分离;从骨髓中分离得到的单个核细胞以1×106cells／ml的密度接种,接种24h后换液在短时间内得到的MSCs数目最多。采用以上分离条件,能够获得形态均一、可稳定传代10代以上仍保持旺盛增殖能力的MSCs,并具有向骨、脂肪分化能力。     

搅拌生物反应器中杂交瘤细胞生长与破损的初步研究

采用连续悬浮培养技术,在３种培养基组成下实验考察了生物反应器中机械搅拌强度和气泡对细胞生长和破损或伤害的作用,发现杂交瘤细胞在无血清培养基中培养时,１２０ｒ／ｍｉｎ的机械搅拌强度对细胞产生了生理伤害作用,而造成细胞破损的主要是气泡。血清和ＰｌｕｒｏｎｉｃＦ６８对细胞均有保护作用,它们的存在能保护细胞免受流体剪切的生理伤害作用,适应更高的机械搅拌强度,ＰｌｕｒｏｎｉｃＦ６８能有效地防止气泡对细胞的破损作用。另外,对它的保护作用机理也作了讨论。     

三维支架材料中软骨细胞生长过程的数值模拟

组织工程是临床上用于修复以及重建受损软骨的一项有广泛应用前景的方法。但是在支架材料内部物质传递仅仅依赖于扩散,这是支架材料中细胞生长的主要限制因素。利用氧扩散-反应基本原理建立了软骨细胞生长过程的数学模型,同时考虑了由于细胞生长引起的扩散系数下降以及空间抑制因素对细胞生长的影响。模拟结果与实验数据吻合良好,表明该模型对材料内部的细胞生长的分析具有较高的可靠性,可用于组织工程生物反应器以及三维多孔支架材料的优化设计。     

脐血造血细胞的体外扩增：2.造血细胞生长因子和培养液更换的作用

研究了造血干细胞生长因子、白介素-3、白介素-6、粒-巨噬细胞集落刺激因子、粒细胞集落刺激因子及红细胞生成素对脐血造血细胞体外培养的影响及其剂量关系,考察了造血细胞因子单独与联合作用对造血细胞体外培养的影响,证实细胞因子组合使用比细胞因子单独使用效果更好,发现SCF+IL-3+IL-6+GM-CSF+G-CSF+EPO组合对总细胞扩增最佳,SCF+IL-3+IL6+GM-CSF组合对CFU-GM扩增最佳。实验发现培养液更换可大大提高脐血造血细胞总数和祖细胞数产出。在每天更换50%培养液下,脐血总细胞数在第三周扩增了27倍,祖细胞数扩增了21倍。     

脐血造血细胞的体外扩增：1.生长规律的研究

考察了在添加细胞因子和未添加细胞因子培养条件下的造血细胞群体的生长和代谢,研究了长期培养条件下造血祖细胞生长规律。在静态培养条件下,脐血造血细胞群体的比生长速率为0.34d^-1,倍增时间为2d。培养后期,造血细胞消耗了大部分葡萄糖,乳酸浓度可达40 mmol/L。在造血细胞长期培养条件下,CFU-GM产出最高峰在培养第2周与第3周之间。BFU-E产出最高峰在培养第1周。每天换50%培养液,造血细胞总数扩增了14倍,CFU-GM扩增了13倍,BFU-E扩增了5倍。