发酵工程原理与技术x neia4a15_2.pptx

11第十五章 动植物细胞培养 22 动植物细胞培养是指动、植物细胞在体外条件下的存活或生长。此时细胞不再形成组织。动植物细胞培养与微生物细胞培养有很大的不同。 44植物细胞培养与微生物培养区别 植物细胞对营养要求较动物细胞简单。但由于植物细胞培养一般要求在高密度下才能得到一定浓度的培养产物，以及植物细胞生长较微生物要缓慢，长时间的培养对无菌要求及反应器的设计也提出特殊的要求。 5510-100可以，但易结团，无单个细胞较复杂慢，倍增时间24- 74小时内部、激素能忍受广泛范围有高有时使用低10-100多数细胞需附着表面才能生长非常复杂慢，倍增时间15- 100小时内部、激素非常敏感有非常高不常使用低1-10可以简单快，倍增时间 0.5-5小时内部 不敏感无低广泛使用大 小 悬浮生长营养要求生长速率代谢调节环境敏感细胞分化剪切应力敏感 传统变异，筛选技术细胞或产物浓度 较高植物细胞动植物、微生物细胞的培养比较微生物 动物细胞 66动植物细胞培养与产品其产品包括–疫苗–单克隆抗体–免疫调节剂–酶–激素 77 88第一节 动物细胞培养技术 动物细胞体外培养的历史可追溯到1907年，美国生物学家Harrison在无菌条件下，以淋巴液为培养基成功地在试管中培养了蛙胚神经组织达数周，创立了体外组织培养法。在随后的近一个世纪里，随着细胞生物学、培养系统及培养方法等领城的不断丰富和完善，动物细胞培养技术得到了很大的发展。发展至今已成为生物、医学研究和应用中广泛采用的技术方法，利用动物细胞培养生产具有重要医用价值的酶、生长因子、疫苗和单抗等，已成为医药生物高技术产业的重要部分。大规模动物细胞培养在生物技术产业化进程中显示出强大的潜力。 99动物细胞培养技术的发展 一、动物细胞形态1，成纤维细胞型 这种细胞形态与体内成纤维细胞形态相似故而得名。细胞体呈梭形或不规则三角形，中央有圆形核，胞质向外伸出2～3个长短不同的突起。细胞群常借原生质突连接成网，生长时呈放射状、漩涡或火焰状走行。除真正的纤维细胞外，凡由中胚层间充质来源的其他组织细胞，如血管内皮、心肌、平滑肌、成骨细胞等，也多呈成纤维细胞形态。10成纤维细胞型 11112，上皮细胞型 这种细胞呈扁平的不规则三角形，中央有圆形核，生长时常彼此紧密连接单层细胞片，起源于外胚层和内胚层组织的细胞，如皮肤表皮及衍生物(汗腺、皮脂腺等)。肠管上皮、肝、胰和肺泡上皮细胞。培养时皆呈上皮型。上皮细胞型 3，游走细胞型 这种细胞的培养需要在支持物上生长，一般不连接成片，细胞胞质经常出现伪足或突起，呈活跃的游走和变形运动，速度快而且方向不规则。此型细胞不很稳定，有时亦难和其他型细胞相区别，在一定条件下，如培养基化学性质变动等，它们也可能变为成纤维细胞型。12游走细胞型 13134，多形性细胞型 除上述三种细胞外，还有一些组织和细胞，如神经组织的细胞等，难以确定它们的稳定形态，可统归多形性细胞。多形性细胞型 1414二、动物细胞培养基组成及制备1、培养基的组成天然培养基合成培养基 1515天然培养基 营养成分高，也最为有效。但成分复杂，个体差异大，来源也缺乏，因而使用受到限制。动物血清是细胞培养中用量最大的天然培养基，血清含有丰富的营养物质，包括大分子蛋白质和核酸等，对动物细胞的生长繁殖具有促进作用。同时，血清对细胞贴壁和保护亦有明显作用，且能中和有毒物质的毒性，使细胞不受伤害。 1616合成培养基 根据天然培养基的成分，用化学物质模拟合成的，具有一定的组成。 优点：它给细胞提供了一个近似体内生存环境，又便于控制和标准化的体外生存环境。 1717合成培养基 目前所有细胞培养室都己采用经标准化生产、组份和含量都相对固定的各种合成培养基。尽管现代的合成培养基成份和含量已经较为复杂，但仍然不能完全满足体外培养细胞生长的需要。在合成培养基中都或多或少的要加入—定比例的天然培养基加以补充。目前多采用胎牛血清、小牛血清、马血清等，比例从百分之几到百分之几十不等，要根据需要而定。其他各种天然培养基也可根据需要加入。 1818合成培养基合成培养基的种类虽多，但一般都含有–氨基酸–维生素–碳水化合物–无机盐–有机添加剂–血清 1919氨基酸 必需氨基酸是动物细胞本身不能合成的，因此，在制备培养基时需加入必需氨基酸，另外还需要半胱氨酸和酪氨酸。而且由于细胞系不同，对各种氨基酸的需要也不同。有时也加入其他非必需氨基酸，氨基酸浓度常常限制可得到的最大细胞密度，其平衡可影响细胞存活的生长速率。在细胞培养中，大多数细胞需要谷氨酰胺作为能源和碳源。 2020维生素 Eagle基本培养基中只含B族维生素，其他维生素都靠从血清中取得。血清浓度降低时，对其他维生素的需求更加明显，但也有些情况，即使血清存在，它们也必不可少。维生素限制可从细胞存活和生长