张嗣同 发酵工程第八章 典型发酵过程的特性与工业控制2课件.ppt

（2）用0.1mol/LNaON或0.1mol/LHCl进行调节。由于动物细胞培养时要求低搅拌和弱混合，利用NaOH或HCl进行调节时会发生局部过酸或过碱的现象，从而对细胞产生毒性作用，因此这种调节方法在动物细胞培养时不太合适。通常通过调节培养基中NaHCO3用量及通气中CO2浓度来控制发酵过程的pH。 3、溶解氧 大规模培养中如何提供足够的氧是非常重要的。通气得得目的有两个：一是提供细胞代谢所需的足够的氧；二是使发酵液处于均匀悬浮状态，有利于传质过程。 （三）培养容器 1、多孔板、Petri培养皿和组织培养方瓶都是常用的静止培养容器，体积小，操作方便，很容易放入培养箱内培养。 2、滚瓶 也是一种重要的培养容器，培养时放在滚瓶机上缓慢滚动，但培养条件很接近于静止培养。它体积交大，接种后放入温室或专门的培养箱中培养。培养依赖性贴壁培养细胞时，需加入微载体以增加培养表面积。 3、生物反应器是大规模培养中最重要的培养设备。它有各种不同形式，容积可以从1升到几十立方米。 * * 第二节 动物细胞培养 动物细胞和微生物细胞的总体差异 低（106.ml-1） 高（109~1010.ml-1） 生长浓度 高（10-5.ml-1） 低 接种浓度 10000~100000nm 100~2000nm 大小范围 大 小 环境影响 许多需要CO2形成缓冲液 一些微生物需CO2 CO2需求 复杂 普遍简单 营养要求 低 高 需氧量 0.01~0.05h-1 0.1~0.5h-1 生长速率 存在 普遍存在 细胞壁 动物细胞 微生物细胞 内容 一、动物细胞培养的特性 动物细胞培养是指在合适的培养条件下，动物细胞离体生长和增殖，并保持其特性和功能的技术，这些细胞不再形成组织。 1 细胞生长缓慢，易污染，培养需用抗生素2 细胞大，无细胞壁，机械强度低，环境适应性差3 需氧少，不耐受强力通风与搅拌4 群体生长效应，贴壁生长（锚地依赖性）5 培养过程产品分布细胞内外，成本高 6 原代培养细胞一般繁殖50代即退化死亡 两个专业术语 细胞系：首次分离组织的培养称之为原代培养。原代培养物经传代成功后即成细胞系。 细胞株：通过选择法或克隆形成法从原代培养物或细胞系中获得的具有特殊性质或标记的培养物称为细胞株。 细胞生长的类型 贴壁依赖性来自动物实体组织的大多数细胞需要贴壁单层生长。只要它们没有转化为非贴壁依赖性的必须贴伏在合适的固体介质上并铺展，才能生长。 非贴壁依赖性细胞无需贴附到固体介质上就能生存和生长的细胞。来自血液、淋巴系统的细胞和大多数肿瘤细胞常为非贴壁依赖性的，它们形态呈圆形。 生长特性：贴壁依赖型细胞在培养时要贴附于培养（瓶）器皿壁上，细胞一经贴壁就迅速铺展，然后开始有丝分裂，并很快进入对数生长期。一般数天后就铺满培养表面，并形成致密的细胞单层。 贴壁培养的优点：●容易更换培养液；细胞紧密黏附于固相表面，可直接倾去旧培养液，清洗后直接加入新培养液。●容易采用灌注培养，从而达到提高细胞密度的目的；因细胞固定表面，不需过滤系统。●当细胞贴壁于生长基质时，很多细胞将更有效的表达一种产品。●同一设备可采用不同的培养液/细胞的比例。●适用于所有类型细胞。 .贴壁培养的缺点：与悬浮培养法相比●扩大培养比较困难，投资大； ●占地面积大； ●不能有效监测细胞的生长； 二、细胞培养物的获得 原代培养物 在无菌条件下，用镊子和剪刀将切下的组织碎成小块，再用胰蛋白酶等蛋白水解酶处理，使组织解离成单个细胞，放入培养容器中无菌培养。这种原代培养物中含有各种不同分化的细胞类型，它们的生长速率不同，成纤维细胞最易生长，常会在此后的传代培养中占据优势。仔细控制培养基的成分，可以选择性地支持某些细胞类型的生长。 转化细胞 正常细胞经过一个转化的过程，丧失了对生长控制的敏感性。转化伴随着染色体模式的改变，二倍体变成异倍体。更典型的表现是，贴壁依赖性细胞对贴壁的依赖及细胞密度的抑制发生改变，虽然也许细胞仍需贴壁生长，但可能生长到不止单层。 细胞转化有四种主要途径：①有些细胞在培养中自发转化②化学转化。某些化学致癌物会增加转化频率③病毒转化。④致瘤因子转化 转化细胞由于有无限寿命，在培养中更易生长，被广泛用于生成生物制品，如重组蛋白药物、病毒疫苗等。但是，人们对她们的安全性仍然非常关心，对可能造成的生物危害性进行严格的检测和控制。 肿瘤细胞 肿瘤细胞使来自于肿瘤组织的细胞或经肿瘤细胞与其它细胞融合产生的细胞，如杂交瘤细胞。与转化细胞相比，它们是恶性的，基本上是非贴壁依赖性的。肿瘤细胞有很好的增殖特性，生长速率高。对生长因子的依赖程度低，对培养环境的要求也不那么苛刻。。 肿瘤细胞的致癌性是造成其难以用于体内治疗产品生产的主要原因。由于近