细胞工程 第五章 生物制品生产改.pptx

细胞工程在生物制品生产中扮演着重要角色，尤其在医药领域的应用越来越广泛。大规模细胞培养是这一过程的关键技术，它涉及细胞的生长、代谢产物的积累以及高效的生产效率。本章主要介绍了细胞大规模培养的不同方式及其特点，以及适用于不同培养阶段的细胞培养系统。 细胞培养方式主要包括分批式、流加式、半连续式和连续灌注式四种。分批式培养是最基础的培养方式，一次性将细胞和培养液加入反应器，细胞在封闭环境中生长，直至营养耗尽为止。这种方式操作简单，但因营养物质消耗导致细胞生长速度逐渐减慢。为解决这一问题，人们发展出了流加式培养，即在培养过程中补充新鲜培养基，保持细胞生长的连续性。半连续式培养结合了分批和流加的特点，定期取出部分培养液并补加新的培养基，使细胞生长保持在一个较稳定的水平。连续灌注式培养则更进一步，通过持续加入新鲜培养液并取出等量旧培养液，保持细胞始终在营养充足的条件下生长，适合大规模工业化生产，尽管其设备复杂、技术要求高。 接着，大规模细胞培养系统的选择也至关重要。按照供养方式，细胞培养方法可分为搅拌式、气升式和旋转式。搅拌式通过机械搅拌使培养液均匀，适合高细胞密度培养，但可能对细胞造成一定损伤。气升式通过气体上升驱动液体循环，降低了剪切力，对细胞损伤较小，且供氧效果好。旋转式培养则利用旋转作用使细胞和培养液接触，同样能降低剪切力，适合微载体或微囊化细胞的培养。 细胞固定化技术也在生物制品生产中得到了应用，如微载体培养、微囊化培养和微导管培养，这些方法可以提高细胞的生长效率和产物产出，同时降低了细胞损失的风险。微载体培养让细胞附着在微小载体上，有利于细胞间的相互作用；微囊化培养则是将细胞包裹在微小的囊泡中，保护细胞免受外部环境影响；微导管培养利用中空纤维结构，提高了细胞与培养液的接触面积，增强了传质效率。 细胞工程中的大规模培养技术是生物制品生产的核心，通过不同方式的优化组合，可以实现细胞高效、稳定、大规模的生产。这些技术的发展对于提升生物药物的产量和质量，降低生产成本，满足日益增长的医疗需求具有重要意义。