细胞培养基及动物细胞悬浮培养技术二十三

4.4生物反应器的选择生物反应器的性能直接影响动物细胞大规模培养的效果，因此选择合适的生物反应器是大规模培养技术的重要内容。作为一个理想的动物细胞生物反应器，应该能够很好地满足动物细胞高密度增殖的需要，同时也要保证该细胞高效表达目标产品。动物细胞的高密度增殖取决于诸多因素，包括适宜的pH、温度、DO、营养物质消耗（包括葡萄糖、氨基酸、必需脂肪酸等的消耗）、代谢废物积累（包括乳酸、氨等的产生和积累）、搅拌速率（或氧气、营养物质和代谢废物传递效率）、细胞生长空间以及抗凋亡因素、反应器各参数控制的稳定性等。因而，在进行生物反应器选择时，需要综合考虑这些参数，并兼顾到培养规模放大时简单易行。因此，为达上述目的，工业化中进行生物反应器的选择时需考虑以下几个原则：第一，根据培养方式选择合适的生物反应器类型。生物反应器按细胞培养方式不同可分为三类：悬浮培养用生物反应器、贴壁培养用生物反应器、包埋培养用生物反应器。悬浮培养用生物反应器不需要使用微载体，细胞在生物反应器中不贴壁，悬浮于细胞培养液中生长，如搅拌式生物反应器、气升式生物反应器等。贴壁培养用生物反应器需要使用微载体，微载体悬浮于反应器的细胞培养液中，细胞贴附在微载体上生长，如搅拌式生物反应器（微载体培养方式）、中空纤维生物反应器等。包埋培养用生物反应器是使用多孔载体或微囊，细胞被截留在载体中或包埋于微囊中，即可适用于悬浮细胞培养，也可用于贴壁细胞的培养，如流化床生物反应器、固化床生物反应器。用于DISK微载体培养的NBS生物反应器就是一种包埋培养用生物反应器，其优点在于能最大程度降低搅拌剪切力对细胞的伤害，细胞容易培养生长，但由于生物反应器增大体积后溶氧的供给受到限制，培养细胞的效果并不理想。此外，除生物反应器本身的性能外，细胞特性和生产工艺不同，其适合的生产工艺也可能不同。Kratje等曾对此进行过相关研究，采用流化床生物反应器生产IL-2，选用的细胞为杂交瘤悬浮细胞和贴壁BHK21细胞，结果表明BHK21细胞在流化床中培养时细胞密度增加了18倍，但是与在搅拌式生物反应器中生产相比产品产量降低了1.9倍；但是杂交瘤细胞在流化床中的产量却明显高于搅拌式。因此，针对不同的细胞和培养工艺选择合适的生物反应器。第二，需







































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