《动物生物反应器》课件.pptVIP

*******************动物生物反应器课程简介1课程目标学习动物细胞培养和生物反应器技术，培养学生独立开展动物细胞培养和生物反应器操作的能力。2课程内容动物细胞培养基础、动物细胞培养技术、生物反应器设计与操作、动物细胞生产的产物分离与纯化、动物生物反应器的应用。3教学方法课堂讲授、实验操作、文献阅读、案例分析。4考核方式平时成绩、期末考试。生物反应器概述生物反应器是一种用于生物过程的封闭系统，模拟生物体内的环境，为生物体提供适宜的生长和代谢条件，从而进行大规模生产生物产品。生物反应器通常由反应器主体、搅拌器、温度控制系统、pH控制系统、通气系统等组成，可根据生产需求和生物特性进行个性化设计。生物反应器的特点提高生产效率，缩短生产周期可控性高，生产条件稳定易于放大生产规模产品质量稳定，纯度高生物反应器的应用领域医药领域生产各种生物制品，如疫苗、抗体、激素等。农业领域生产饲料添加剂、生物农药、生物肥料等。化工领域生产酶、氨基酸、有机酸等。环境领域废水处理、生物降解、生物修复等。动物细胞培养基础细胞来源动物细胞培养通常从组织或器官获取，如胚胎、器官、肿瘤或细胞系。培养基培养基需提供细胞生长所需的营养物质，如氨基酸、维生素、无机盐和生长因子。培养环境培养环境需要控制温度、pH值、氧气浓度和二氧化碳浓度等因素，以模拟细胞的生理环境。动物细胞培养技术1培养基提供必需营养物质和生长因子2环境控制温度、pH、氧气浓度等3无菌操作防止污染，确保细胞生长动物细胞株种类人源细胞株广泛应用于药物筛选、生物制品生产等领域。小鼠细胞株在基础研究、疾病模型建立等方面发挥重要作用。昆虫细胞株适合生产表达蛋白，如抗体、激素等。动物细胞生长动力学4生长阶段迟滞期、对数期、稳定期、衰退期1生长速率最大比生长速率(μmax)2代时细胞数量翻倍所需时间动物细胞活性检测方法台盼蓝染色法台盼蓝是一种染料，能够穿透细胞膜，染上死亡或损伤的细胞。通过显微镜观察细胞颜色变化，即可判断细胞活力。MTT法MTT是一种四氮唑盐类化合物，活细胞中的线粒体能够将其还原为不溶性的甲臜，通过测定其吸光度，可以反映细胞的活性。细胞计数法利用血球计数板或自动细胞计数仪，直接统计活细胞的数量，可以评估细胞的增殖能力和活力。流式细胞术流式细胞术可以同时检测多种细胞指标，包括细胞大小、形态、DNA含量、抗原表达等，为细胞活性评估提供更全面的信息。动物细胞大规模培养1生物反应器2培养基3细胞大规模培养是指在生物反应器中，对动物细胞进行高密度培养，以获得大量所需生物产品的过程。该过程需要选择合适的生物反应器，优化培养条件，如温度、pH值、溶解氧等，以满足细胞生长和产物合成的需求。生物反应器设计原则高效率最大化细胞生长和目标产物的产量。可控性精确控制培养条件，如温度、pH值和溶氧量。可扩展性能够轻松放大生产规模，以满足市场需求。安全性确保生物反应器运行安全，防止污染和事故。生物反应器的类型间歇式反应器连续式反应器补料分批式反应器生物反应器的操作参数温度维持最佳细胞生长和产物合成温度。pH值控制细胞代谢和产物形成所需的pH值。溶解氧确保足够的氧气供应满足细胞呼吸需求。搅拌速度均匀混合培养基并改善传质效率。生物反应器的监测与控制温度严格控制温度以确保细胞的正常生长和代谢pH值维持合适的pH值，为细胞提供最佳的生长环境溶解氧确保充足的氧气供应，满足细胞的呼吸需求搅拌速度通过搅拌，使细胞均匀分布，并提高氧气传递效率动物细胞生产的产物分离细胞培养液分离从细胞培养液中分离目标产物的第一步，通常是通过离心或过滤去除细胞和细胞碎片。产物浓缩分离后的产物通常需要浓缩，以提高其浓度并减少后续处理步骤的成本。纯化步骤为了获得高纯度的产物，需要进行一系列纯化步骤，例如层析、沉淀或超滤。动物细胞生产的产品纯化层析技术利用不同物质的理化性质差异，将目标产物从细胞培养液中分离出来。超滤技术根据分子大小分离不同物质，去除培养液中的杂质。离子交换层析利用目标产物和杂质带电性质差异，进行分离纯化。亲和层析利用目标产物与特定配体之间的特异性相互作用，进行高效纯化。动物细胞生产的质量控制细胞培养质量确保细胞株纯度、无污染和功能稳定。生产过程控制监控培养基、温度、pH、溶氧等关键参数。产品质量检测包括效价、纯度、稳定性、安全性等方面。动物生物反应器的优缺点优点产量高成本低可控性强安全性高缺点技术要求高设备