微載體培養原理

微載體培養原理
 

 1.原理：

其原理是將對細胞無害的顆粒-微載體加入到培養容器的培養液中，作為載體，使細胞在微載體表面附著生長，同時通過持續攪動使微載體始終保持懸浮狀態。

貼壁依賴性細胞在微載體表面上的增殖，要經歷黏附貼壁、生長和擴展成單層三個階段。細胞只有貼附在固體基質表面才能增殖，故細胞在微載體表面的貼附是進一步鋪展和生長的關鍵。黏附主要是靠靜電引力和范德華力。細胞能否在微載體表面黏附，主要取決于細胞與微載體的接觸概率和相融性。

2. 攪拌轉速：

由于動物細胞無細胞壁，對剪切力敏感，因而無法靠提高攪拌轉速來增加接觸概率。通常的操作方式是：在貼壁期采用低攪拌轉速，時攪時停；數小時后，待細胞附著于微載體表面時，維持設定的低轉速，進入培養階段。微載體培養的攪拌非常慢，zui大速度75r/min。

3.細胞與微載體的相融性，是與微載體表面理化性質有關。一般細胞在進入生理PH值時，表面帶負電荷。若微載體帶正電荷，則利用靜電引力可加快細胞貼壁速度。若微載體帶負電荷，因靜電斥力使細胞難于黏附貼壁，但培養液中溶有或微載體表面吸附著二價陽離子作為媒介時，則帶負電荷的細胞也能貼附。

4. 細胞在微載體表面的生長 影響細胞在微載體表面生長的因素很多，主要有三個方面：

●在細胞方面，如細胞群體、狀態和類型。

●在微載體方面，如微載體表面狀態、吸附的大分子和離子；微載體表面光滑時細胞擴展快，表面多孔則擴展慢。

●在培養環境中，如培養基組成、溫度、pH、DC以及代謝廢物等均明顯影響細胞在微載體上的生長。如果所處條件*，則細胞生長快；反之生長速度慢。

5. 微載體培養操作要點

●培養初期：保證培養基與微球體處于穩定的PH與溫度水平，接種細胞（對數生長期，而非穩定期）至終體積1/3的培養液中，以增加細胞與微載體接觸的機會。不同的微載體所用濃度及接種細胞密度是不同的。常使用2-3g/L的微載體含量，更高的微載體濃度需要控制環境或經常換液。

●貼壁階段（3-8d）后，緩慢加入培養液至工作體積，并且增加攪拌速度保證*均質混合。

●培養維持期：進行細胞計數（胞核計數）、葡萄糖測定及細胞形態鏡檢。隨意細胞增殖，微球變得越來越重，需增加攪拌速率。經過3d左右，培養液開始呈酸性，需換液：停止攪拌，讓微珠沉淀5min，棄掉適宜體積的培養液，緩慢加入新鮮培養液（37℃），重新開始攪拌。

●收獲細胞：首先排干培養液，至少用緩沖液漂洗1遍，然后加入相應的酶，快速攪拌（75-125r/min）20-30min。然后解離收集細胞及其產品。

●微載體培養的放大：可以通過增加微載體的含量或培養體積進行放大。使用異倍體或原代細胞培養生產疫苗、干擾素，已被放大至4000L以上。