大规模细胞培养与细胞工厂

内容•一）什么是细胞工厂•二）细胞工厂的应用•三）几种细胞工厂的比较细胞工厂的概念•实验室细胞培养：培养瓶、培养皿等•实验室较大量培养：多层培养瓶、1-5层细胞工厂•大规模细胞培养：反应器、转瓶、细胞工厂我们熟知的细胞培养——动物细胞培养动物细胞培养技术1）无菌环境：超净台、安全柜2）生长环境：CO2培养箱3）营养环境：培养基4）贴壁环境：培养瓶（皿）等、细胞工厂动物细胞的形态•贴壁细胞：细胞的生长必须有可以贴附的支持物表面，依靠自身分泌的或培养基中提供的贴附因子才能在该表面上生长、增殖，当细胞在该表面生长后，一般形成两种形态，即成纤维样细胞型或上皮样细胞型•悬浮细胞：悬浮状态生长，如淋巴细胞、Namalwa细胞•兼性贴壁细胞：中国仓鼠卵巢细胞、小鼠L929细胞（一）贴附型：大多数培养细胞贴附生长，属于贴壁依赖性细胞贴附:是大多数有机体细胞在体内生存和生长发育的基本存在方式结果:基于贴附特性，使细胞与细胞之间相互结合形成组织，有机体的绝大多数细胞必须贴附于一固相表面才能生存和生长。培养时：这些细胞被放到体外环境中以后,同样需要贴附于某一固相表面才能生存和生长，因而属于贴附型细胞贴附(锚定或锚着)依赖型(性)细胞：唯有贴附于固相表面才能生存的细胞贴附生长型细胞细胞培养常用的培养瓶、培养皿、6孔板、96孔板细胞贴附材料与表面贴附的固相表面材料：玻璃、塑料（聚苯乙烯）玻璃：本身具有亲水性，适于细胞贴壁塑料：没有亲水性，不能使细胞贴壁，所以必须在塑料表面进行亲水性接枝（等离子处理）（二）悬浮型：见于少数特殊的细胞，如某些类型的癌细胞及白血病细胞。胞体圆形，不贴于支持物上，呈悬浮生长。这类细胞容易大量繁殖。概念：培养时不贴附于底物而呈悬浮状态生长或以机械方法使保持悬浮状态下生长来源：自血，脾或骨髓，血中白细胞癌肿细胞特点：在悬浮中生长良好细胞圆形，单个或小细胞团优点：生存空间大，提供数量大，传代方便(不需消化)，易于收获，可获得稳定状态缺点：纯化不方便，不能通过离心将死、活细胞分离悬浮生长型细胞悬浮培养磁力搅拌器常用生产用细胞•BHK-21细胞、C127细胞、CHO-K1细胞、COS细胞、MDCK细胞、MRC-5细胞、Namalwa细胞、sf-9细胞、Vero细胞、WI-38细胞、鼠骨髓瘤细胞、SP2/0-Ag14细胞细胞库的建立•按我国和美国FDA的规定，用于生产的工程细胞必需建立两个细胞库：原始细胞库（mastercellbank，MCB）和生产用细胞库（manufacturer'sworkingcellbank，MWCB）或称工作细胞库（workingcellbank，WCB）大规模细胞培养1.细胞培养反应器2.转瓶培养3.细胞工厂转瓶培养的缺点•转瓶技术为传统的贴壁细胞培养技术，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。•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，瓶间差异较难控制等，因而难以产业化或规模化生产。•重要的是：转瓶由于不是静止培养，产品质量经常达不到要求或由于细胞易破碎而存在DNA毒性潜在危险，据称国家准备淘汰转瓶生产技术。细胞工厂•用于大规模细胞培养与生产细胞工厂关键技术：贴壁处理：高真空等离子接枝表面处理（know-how:接枝材料与接枝技术）材料性能：生物相容性（无细胞毒性）多层焊接技术：密封性与牢固性灭菌技术：Y射线辐照细胞工厂品牌•国外：美国Nunc;美国Corning•国产：北京DHS（引进国外技术）DHS细胞工厂•国内第一家引进国外技术生产的细胞工厂(TC),newCorning®CellBIND®Surfaceforenhancedcellattachment,orUltra-LowAttachmentSurfaceforreducedcellattachmentCorningCellSTACKChamber三种细胞工厂的比较•材料：均为PS塑料•表面处理：各自的Know-how•顶层：DHS同Nunc,便于显微镜观察细胞生长情况•焊接工艺：Nunc采用超声焊接，Corning采用特殊胶粘接，Corning的更加牢固（不易开裂），DHS采用粘接工艺•DHS可以定制任意层的细胞工厂细胞工厂的实验室应用：替代培养瓶及多层培养瓶细胞培养的评价•贴壁率•细胞生长密度•细胞形态•毒力测定生物制药•交流：[e-mail]