說(shuō)一說(shuō)細(xì)胞培養(yǎng)的灌流培養(yǎng)工藝

更新時(shí)間：2021-04-16

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隨著生物技術(shù)藥物在人類疾病診治和預(yù)防中的廣泛應(yīng)用，大大加速了動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)產(chǎn)品大規(guī)模高效培養(yǎng)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。目前動(dòng)物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)已成為生物制藥領(lǐng)域最重要的關(guān)鍵技術(shù)之一，并以其研究的深入和進(jìn)展推動(dòng)了生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。近年來(lái)，蛋白質(zhì)類藥物的上市和帶來(lái)的巨大經(jīng)濟(jì)效益，掀起了哺乳動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的熱潮。對(duì)于倍增時(shí)間長(zhǎng)、對(duì)外界環(huán)境敏感、培養(yǎng)難度大的動(dòng)物細(xì)胞，如何完善其培養(yǎng)工藝，提高細(xì)胞蛋白表達(dá)量，并有效投入大規(guī)模生產(chǎn)，成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。

　　灌流培養(yǎng)工藝是細(xì)胞培養(yǎng)一種常用的發(fā)酵工藝，多采用攪拌式細(xì)胞發(fā)酵系統(tǒng)，也可采用管式系統(tǒng)。在發(fā)酵過(guò)程中，不斷向發(fā)酵罐灌流培養(yǎng)液，同時(shí)以相同流量流出。灌流工藝的優(yōu)點(diǎn)是可在發(fā)酵過(guò)程中不斷去除細(xì)胞碎片和副產(chǎn)物，降低細(xì)胞死亡后釋放的各種酶類可能對(duì)產(chǎn)物的影響。同時(shí)，由于連續(xù)不斷的灌流新鮮培養(yǎng)液而提供一個(gè)較恒定的培養(yǎng)環(huán)境，因此可獲得較高的單位體積產(chǎn)率。由于灌流系統(tǒng)多采用細(xì)胞截留與回收系統(tǒng)，因而可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的高密度發(fā)酵。

　　目前，對(duì)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)方法選取，主要決定于細(xì)胞生長(zhǎng)的特性和目的蛋白的性質(zhì)。灌流培養(yǎng)的顯著優(yōu)勢(shì)在于蛋白可以隨著培養(yǎng)基及時(shí)地被分離出，蛋白在反應(yīng)器內(nèi)停留時(shí)間短，較少受到培養(yǎng)體系內(nèi)各種水解酶的降解作用，有利于蛋白質(zhì)量的提高。這一特點(diǎn)，對(duì)于化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定的蛋白，例如酶、凝血因子等生產(chǎn)極為有利。而當(dāng)細(xì)胞生長(zhǎng)和蛋白質(zhì)量不受培養(yǎng)方式限制時(shí)，例如對(duì)于化學(xué)性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定的抗體等藥物生產(chǎn)而言，是選擇細(xì)胞灌流培養(yǎng)還是補(bǔ)料批次培養(yǎng)，需綜合衡量成本、效益、規(guī)模、風(fēng)險(xiǎn)、操作靈活性等因素。