为借助动植物细胞来生产生物化工产品，是将离体的动植物细胞进行大量培养的生物反应过程。由于工业上大量培养微生物的发酵过程已是成熟的技术，所以动植物细胞大量培养方法的进步,借鉴了微生物学技术,并考虑到动植物细胞的特点,使该技术日趋完善。目前,人们将这一技术领域称为现代生物技术的重要组成部分之一。
动植物细胞大量培养
动物细胞大量培养 自年前后，开发体外培养动物细胞以来，很多类型动物细胞，包括正常的和肿瘤的都能在各种单层培养系统中生长。早期大量培养动物细胞，是为了扩大病毒肿瘤研究领域的需要，后来随医疗、免疫和细胞生物化工制品的发展，动物细胞需要量愈来愈多，诸如生产病毒疫苗、干扰素、激素、免疫试剂(见临床化学试剂)等产品需要大量培养动物细胞。由于生产需要，推动了动物细胞大量培养的新工艺、新技术向大规模、自动化和精巧化方向发展。
大量培养动物细胞用于制备医药上有重要用途的蛋白质,主要过程（图1）是：
先将组织(1)切成碎片(2),并用溶解蛋白质的酶处理(3)，从而得到单个细胞。细胞用离心法收集(4)后,植入营养培养基。细胞在培养基上增殖，直到覆盖其表面(5),用酶把细胞从瓶中释出,再植入若干培养瓶以扩大培养(6)，所得细胞可冷藏于液氮(7)中长期保存。需要时取出一部分解冷开始复活培养(8)，将得到的足够细胞(9)植入大规模培养罐(10)。所产生的蛋白质可用几种方式收获（图1a、b、c）：①直接收获培养细胞来分离和纯化制得产品，如肿瘤细胞的表面抗原作为产物。②如果所需的产物是培养细胞分泌至培养液中的物质，可将培养液不断从细胞培养罐中输出并加以分离纯化即得到产品，如单克隆抗体。③培养的细胞通过诱生剂的作用，诱发细胞产生所需的产品，如用仙台病毒或新城鸡瘟病毒为诱生剂诱发人白细胞产生人白细胞干扰素。
培养条件 对营养和环境的要求与微生物培养不同（表1）主要是：
动植物细胞大量培养图册
① 营养条件 动物细胞的培养一般需要氨基酸、维生素、盐类、葡萄糖（有时加半乳糖）、血清。血清能提供细胞生长所必需的微量元素和生长因子。由于血清来源受到限制，质量不稳定，现在正在研究开发血清替代物和无血清培养基。 ② 环境条件 与微生物相比，动物细胞培养对环境条件的要求较苛刻,监测和调节的难度较高。培养基的pH对细胞附着、生长和分布都很敏感,一般控制在±0.05。温度一般要求控制在＜±0.25℃。有时为了达到良好的换热目的，培养罐采用锥形结构。通气方法可采用插入培养基中的硅橡胶管，靠扩散作用来完成氧的传递，或将气体通入装在培养基液面上空的分布器内，氧通过扩散和表面卷吸进入培养基内。 培养方法 大量培养动物细胞的方法可分为两种：①悬浮培养，淋巴细胞和肿瘤细胞等能在液体培养基中悬浮生长。悬浮培养系统，工业放大容易，成本低，不易受污染，可在带螺旋桨或平桨搅拌的通用发酵罐中进行。②大多数动物细胞需要附着在一定的固定表面上才能增殖，因此称单层培养。单层培养的突出问题是提供细胞生长所需的表面积。迄今为止应用最广泛的是滚瓶法（图2）,滚瓶是平放的玻璃瓶，内盛培养基，细胞在其内壁上附着生长，随着瓶子滚动细胞间歇地接触空气和培养基。此外，最有效地提供比表面积（表面积／培养基体积）的是微珠法。微珠的直径为40～μm,当1mg微珠悬浮在1ml培养基上时，能提供的表面积大于5cm2。另一种能提供较大的比表面积的载体为中空纤维,一般结构是把纤维管束装置在圆筒内,培养基一般在管间流动，细胞在管内外壁表面上生长，气体可通过中空纤维管扩散至培养基中。 细胞收获 用单层培养方法培养的细胞从附着的载体上剥离下来，常用胰蛋白酶消化，或用螯合剂螯合细胞使细胞脱离载体，或用刮、擦、拉等机械力使细胞从载体上脱落的方法。以上几种方法可以结合使用。 安全问题 特别是培养病毒细胞或生产病毒疫苗，更要加倍注意安全。在设计时必须考虑对操作人员生物和物理上的安全防范设备和考虑生产厂房内外环境的安全防范设施。
信息来源：中国兽用生物制品
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