什么是大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)應用
什么是大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)應用 | 時間: December-7 11:28:16 | 分類:技術(shù)欄目
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所謂動物細胞大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)(large-scale culture technology)是指在人工條件下(設(shè)定ph,溫度、溶氧等)，在細胞生物反應器(bioreactor)中高密度大量培養(yǎng)動物細胞用于生產(chǎn)生物制品的技術(shù)。目前可大規(guī)模培養(yǎng)的動物細胞有雞胚、豬腎、猴腎、地鼠腎等多種原代細胞及人二倍體細胞、cho(中華倉鼠卵巢)細胞、BHK-21(倉鼠腎細胞)、Vero細胞(非洲綠猴腎傳代細胞，是貼壁依賴的成纖維細胞)等，并己成功生產(chǎn)了包括狂犬病疫苗、口蹄疫疫苗、甲型肝炎疫苗、乙型肝炎疫苗、紅細胞生成素、單克隆抗體等產(chǎn)品。
在過去幾十年來，該技術(shù)經(jīng)有了很大發(fā)展，從使用轉(zhuǎn)瓶(roller bottle)、Ce1lCube等貼壁細胞培養(yǎng)，發(fā)展為生物反應器(Bioreactor)進行大規(guī)模細胞培養(yǎng)。第一代細胞培養(yǎng)技術(shù)核心問題是難以產(chǎn)業(yè)化或者說是規(guī)?；a(chǎn):一是在工藝生產(chǎn)時不能大規(guī)模制備產(chǎn)品;二是非批量生產(chǎn)容易導致產(chǎn)品質(zhì)量的不均一性;三是難以對同批生產(chǎn)進行生產(chǎn)和質(zhì)量控制。
隨著生物技術(shù)的發(fā)展，迫切需要大規(guī)模的細胞培養(yǎng)，特別是培養(yǎng)表達特異性蛋白的哺乳動物細胞，以便獲得大量有用的細胞表達產(chǎn)物。采用玻璃瓶靜置或旋轉(zhuǎn)瓶的培養(yǎng)方法，己不能滿足所需細胞數(shù)量及其分泌產(chǎn)物。因向必壩為工業(yè)化生產(chǎn)升創(chuàng)一種新的技術(shù)方法。目70年代以來，細胞培養(yǎng)用生物反應器有很大的發(fā)展，種類越來越多，規(guī)模越來越大，較常見的細胞培養(yǎng)生物反應器有空氣提升反應器，中空纖維管反應器，無泡攪拌反應器及籃式生物反應器等。八十年代以來，人們逐漸開始以生物反應器培養(yǎng)代替鼠腹水的方法獲得單克隆抗體。
動物細胞是一種無細胞壁的真核細胞，生長緩慢，對培養(yǎng)環(huán)境十分敏感。采用傳統(tǒng)的生物化工技術(shù)進行動物細胞大量培養(yǎng)，除了要滿足培養(yǎng)過程必需的營養(yǎng)要求外，有必要建立合理的控制模型，進行pH和溶氧cDo)的較佳控制。細胞生物反應器可通過微機有序地定量地控制加入動物細胞培養(yǎng)罐內(nèi)的空氣、氧氣、氮氣和二氧化碳四種氣體的流量，使其保持較好的比例來控制細胞培養(yǎng)液中的pH值和溶氧水平，使系統(tǒng)始終處于較佳狀態(tài)，以滿足動物細胞的生長對pH值和溶解氧的需要。如為提高或達到一定的溶氧水平可改變通入培養(yǎng)罐內(nèi)氣體中氧氣和氮氣的比例來實現(xiàn)控制DO值的目的。采用二氧化碳/碳酸氫鈉(COZ/NaHC03緩沖液系統(tǒng)來控制培養(yǎng)液的pH值是一種較好的方法。
現(xiàn)在，由于動物細胞培養(yǎng)技術(shù)在規(guī)模和可靠性方面都不斷發(fā)展，且從中得到的蛋白質(zhì)也被證明是安全有效的，因此人們對動物細胞培養(yǎng)的態(tài)度己經(jīng)發(fā)生了改變。許多人用和獸用的重要蛋白質(zhì)藥物和疫苗，尤其是那些相對較大、較復雜或糖基化(glycosylated)的蛋白質(zhì)來說，動物細胞培養(yǎng)是較好的生產(chǎn)方式。60年代初，英國AVRI研究所在貼壁細胞系BHK21中將口蹄疫病毒培養(yǎng)成功后，從較初的
目前己實現(xiàn)商業(yè)化的產(chǎn)品有:口蹄疫疫苗、狂犬病疫苗、牛白血病病毒疫苗、脊髓灰質(zhì)炎病毒疫苗、乙型肝炎疫苗、疤瘡病毒疫苗、巨細胞病毒疫苗、a及p干擾素、血纖維蛋白溶酶原激活劑、凝血因子VIQ和IX、促紅細胞素、松弛素、生長激素、蛋白C、免疫球蛋白、尿激酶、激膚釋放酶及200種單克隆抗體等。其中，口蹄疫疫苗是動物細胞大規(guī)模培養(yǎng)方法生產(chǎn)的主要產(chǎn)品之一。1983年，英國Wellcome公司就己能夠利用動物細胞進行大規(guī)模培養(yǎng)生產(chǎn)口蹄疫疫苗。美國Genentech公司應用SV40為載體，將乙型肝炎病毒表面抗原基因插入哺乳動物細胞內(nèi)進行高效表達，己生產(chǎn)出乙型肝炎疫苗。英國Wellcome公司采用8000LNamalwa細胞生產(chǎn)a干擾素。英國Celltech公司用氣升式生物反應器生a,p和Y干擾素;用無血清培養(yǎng)液在
