《细胞工程》第4章：动物细胞培养工程4.pptVIP

细胞工程 Chapter 4、动物细胞培养工程 4．1 概述 4．2 生产用动物细胞系 4．3 培养液和培养环境 4．4 动物细胞培养工艺 4．5 动物细胞培养过程的放大与优化 4．6 动物细胞代谢工程 4．7 动物细胞工程产品制备及质控 4．8 动物细胞工程表达产品的应用 4．1 概述 4．1．1 定义： 动物细胞培养工程：是指以工业化为目的，应用动 物细胞培养的基本原理，研究生物活细胞为主体的生 物反应过程，解决动物细胞培养过程中带有共性和特 性的工程技术问题的一门应用性科学技术。它依托三 部分技术，细胞培养技术（基础）、生化工程技术 （过渡）和生物反应器设计（生产技术）。它是大规 模生产基因工程药物，单抗和疫苗等生物工程产品的 关键技术。 4．1．2 发展历程： 4．1．3 动物细胞培养的特点与方法： A、动物细胞培养的主要特点 动物细胞对营养要求高 ——血清来源受限，质量不稳，研发无 血清培养液； 动物细胞对培养环境适应性差 —— 生长慢，时间长，生长用动物细胞 需驯化； 动物细胞培养对环境条件要求严格 ——pH，混合气体（O2、CO2、N2）； 动物细胞培养过程易产生污染 —— 要求苛刻； 各种细胞长期培养易变异 ——需监测其形态、生长、表达过程； 绝大多数的哺乳类动物细胞具贴壁依赖性生 长特征——需载体。 ?附、植物细胞特性与细胞培养 与微生物比较，植物细胞大； 悬浮培养时，植物细胞易结团，2mm，浓度高、粘度大， 分泌粘多糖（硅油降低粘度），产生泡沫，需消泡； 细胞有壁，易受剪切力高的装置损伤； 与微生物细胞相比，生长慢，周期长，分批2-3周，半连 续与连续2-3周； 与微生物细胞比较，需光、好气，CO2/O2比要控制； 单细胞3-5天分裂，1周小细胞团成愈伤组织，可转移至分 化培养基上； 植物悬浮细胞生长与增殖可分为： 延迟、对数生长、直线生长、减缓、静止、衰亡期； B、动物细胞培养工程的方法 悬浮培养：螺旋桨或平桨搅拌通用发酵罐 ——适应淋巴细胞、骨髓瘤细胞等 方 法 单层培养 ——滚瓶法：间歇接触培养液和空气 固定化培养 微珠 微载体培养 比表面积大 中空纤维 4．1．4 动物细胞培养工程技术现状与展望 A、70%生物技术产品使用动物细胞生产； B、生产技术、工艺条件改变明显： 培养方式：从固着贴壁式变为悬浮式、从间歇式变 为悬浮连续式； 培养介质：用动物血清变为无血清无蛋白培养液； 生物反应器控制：从黑箱式到计算机到人工智能。 C、中国与美国动物细胞工程技术比较（见表） 中国，实验室规模 流加工艺：产量高易放大、操作简单， 美国，产业 如Genentech、IDEC、 化规模生产 MedImmune、 Merk公司， 蛋白质公司 连续灌注工艺：适合不稳定产品、 培养利用低、操作复杂、 产品回收大，如：Genzyme、 Genetic Institute、 Bayer公司? D、动物细胞培养工程技术是