大规模培养常用方法（贴壁培养、悬浮培养与固定化培...-1
大规模培养常用方法（贴壁培养、悬浮培养与固定化培养）-1
根据动物细胞的类型，可采用贴壁培养、悬浮培养和固定化培养等三种培养方法进行大规模培养。
一、动物细胞生长特性及培养温度
1. 细胞生长缓慢，易污染，培养需用抗生素
2.细胞大，无细胞壁，机械强度低，环境适应性差
3.需氧少，不耐受强力通风与搅拌
4. 群体生长效应，贴壁生长（锚地依赖性）
5.培养过程产品分布细胞内外，成本高
6.原代培养细胞一般繁殖50代即退化死亡
依据在体外培养时对生长基质依赖性差异，动物细胞可分为两类：
●贴壁依赖型细胞：需要附着于带适量电荷的固体或半固体表面才能生长，大多数动物细胞，包括非淋巴组织细胞和许多异倍体细胞均属于这一类。
●非贴壁依赖型细胞：无需附着于固相表面即可生长，包括血液、淋巴组织细胞、许多肿瘤细胞及某些转化细胞。
培养细胞的最适温度相当于各种细胞或组织取材机体的正常温度。人和哺乳动物细胞培养的最适温度为
35~37℃。偏离这一温度，细胞正常的代谢和生长将会受到影响，甚至死亡。总的来说，培养细胞对低温的耐力比高温高。温度不超过39℃时，细胞代谢强度与温度成正比；细胞培养置于39~40℃环境中1h，即受到一定损伤，但仍能恢复；当温度达43℃以上时，许多细胞将死亡。当温度下降到30~20℃时，细胞代谢降低，因而与培养基之间物质交换减少。首先看到的是细胞形态学的改变以及细胞从基质上脱落下来。当培养物恢复到初始的培养温度时，它们原有的形态和代谢也随之恢复到原有水平。
二、贴壁培养（attachment culture）是指细胞贴附在一定的固相表面进行的培养。
1. 生长特性：贴壁依赖型细胞在培养时要贴附于培养（瓶）器皿壁上，细胞一经贴壁就迅速铺展，然后开始有丝分裂，并很快进入对数生长期。一般数天后就铺满培养表面，并形成致密的细胞单层。
2.贴壁培养的优点：
●容易更换培养液；细胞紧密黏附于固相表面，可直接倾去旧培养液，清洗后直接加入新培养液。
●容易采用灌注培养，从而达到提高细胞密度的目的；因细胞固定表面，不需过滤系统。
●当细胞贴壁于生长基质时，很多细胞将更有效的表达一种产品。
●同一设备可采用不同的培养液/细胞的比例。
●适用于所有类型细胞。
3. 贴壁培养的缺点：与悬浮培养法相比
●扩大培养比较困难，投资大；
●占地面积大；
●不能有效监测细胞的生长；
4.细胞贴壁的表面：要求具有净阳电荷和高度表面活性。对微载体而言还要求具一定电荷密度；若为有机物表面，必须具有亲水性，并带阳电荷。
5. 贴壁培养系统：主要有转瓶、中空纤维（后面专题介绍）、玻璃珠、微载体系统（后面介绍）等。
●转瓶培养系统：培养贴壁依赖型细胞最初采用转瓶系统培养。转瓶培养一般用于小量培养到大规模培养的过渡阶段，或作为生物反应器接种细胞准备的一条途径。细胞接种在旋转的圆筒形培养器-转瓶中，培养过程中转瓶不断旋转，使细胞交替接触培养液和空气，从而提供较好的传质和传热条件。
转瓶培养具有结构简单，投资少，技术成熟，重复性好，放大只需简单的增加转瓶数量等优点。
但也有其缺点：劳动强度大，占地空间大，单位体积提供细胞生长的表面积小，细胞生长密度低，培养时监测和控制环境条件受到限制等。
现在使用的转瓶培养系统包括二氧化碳培养箱和转瓶机两类。
●反应器贴壁培养 此种培养方式中，细胞贴附于固定的表面生长，不因为搅拌而跟随培养液一起流动，因此比较容易更换培养液，不需要特殊的分离细胞和培养液的设备，可以采用灌流培养获得高细胞密度，能有效地获得一种产品；但扩大规模较难，不能直接监控细胞的生长情况，故多用于制备用量较小、价值高的生物药品。
