第11卷第6期 2011年12月
过程工程学报
The Chinese Jourmal of Process Engineering
利用新型一次性激流灌注式生物反应器培养动物细胞
谢波，李峦峰，杜春玲”，部素娟，吴书音”，患觅宙
（61000100）
Vol.11 No.6 Dee. 2011
摘要：利用新型一次性培养袋在5~10L激流灌注式生物反应器中培养3种贴壁和3种悬浮细胞，通过在线控制培养温度、PH值和溶氧等工艺参数，监测并分析培养过程中细胞密度、活率、糖耗等的变化情况.结果表明，贴壁培养细胞MDCK，VERO和DF-1培养6d后消化计数，密度分别达4.8×10°1.0x10°和1.5x10°mL-，细胞状态良好，活率在90%以上.悬浮细胞CHO，BHK-21和Sf9经无血清悬浮别化后，经种子链扩增，在激流式反应器中悬浮培养的初始接种密度分别为2.0×10°,2.1×10°和2.15×10°mL时，培养一段时间后其最高培养密度分别可达2.0×10，2.1×10 和1.8×10"mL-，维持培养时间分别为13,12和10d
关键词：动物细胞；培养；贴壁；悬浮；一次性培养袋；激流灌注式生物反应器
中图分类号：TU834.82 1前言
文献标识码：A
文章编号：1009-606X(2011)06-1050-05
部分也可单独进行悬浮细胞的培养，
动物细胞大规模培养在生物制药领域发挥着越来越重要的作用[1-3].动物细胞大规模培养和表达对生产疫苗、抗体类蛋白质药物有明显的优势，一方面活性高、
稳定性好，是最重要的表达系统，占生物技术药物生产方式的70%以上，市场份额超过65%，能保证产物中二硫键多、翻译后修饰等复杂结构蛋白的活性：另一方面效率高、成本低，能提升生物技术药物的创新能力和竞争力，将是现代生物技术药物研发和生产的主流方向。
但动物细胞大规模培养生产生物药物还存在一定间题(4-)，培养密度和产物浓度较低，在技术和设备上远没有原核细胞培养成熟。目前用于动物细胞培养的生物反应器有很多种，但各具优缺点闪，如常见的搅拌式生物反应器，虽然混合传气效果较好、细胞培养密度高，但高的剪切力产生大量的细胞碎片影响产物质量，而且给分离带来一定困难("；中空纤维式和气升式生物反应器尽管剪切力相对较小，但气体传递效率较低，限制了细胞的生长和代谢(9，激流灌注式生物反应器(图1)是一种新型简便的生物反应器[10,]，可用于贴壁和悬浮2种模式的细胞培养，该反应器采用一次性塑料耗材，灌注培养系统采用外循环式细胞载体灌注培养工艺，将装有纸片载体的培养袋（即灌注系统)固定于反应器外，动物细胞贴壁生长于纸片载体上，通过端动泵及重力作用打入培养基，实现激流系统和灌注系统的循环，培养液供给细胞正常生长代谢所需的养分，带走代谢产物；利用激流式生物反应器拖带式传气技术在线监控溶氧、pH、温度等培养条件，为细胞生长创造有利的环境，同时此
Perfusios system
Caurrent bioreacto
图1激流灌注式生物反应器工作原理
000 oo
Coutrolling systen
Fig.1Schematic illustrationoftheperfusioncurrent
bioreactor system
本研究拟用一次性培养袋在激流灌注式生物反应器中分别进行3种贴壁细胞MDCK，VERO和DF-1(常用于培养病毒生产疫苗[12-14])及3种悬浮细胞CHO, BHK-21和Sf9[常用于生产重组疫苗、蛋白(抗体)[1S-17] 的培养，通过优化多种操作条件，针对搅拌和气升反应器剪切力大和气体传递效率低的不足，研究细胞培养过程中一些代谢参数的变化，判断此生物反应器培养细胞的特点，建立动物细胞510L规模的培养工艺，为其进一步在生物制药研发中应用莫定基础
2实验 2.1材料和仪器
本研究所用细胞及培养基如表1所示.胰酶购自美国Sigma公司，胎牛血清购自武汉三利生物技术有限公司，葡萄糖检测试剂盒购自南京建成生物研究所，
收稿日期：2011-09-20，修回日期：2011-11-18
作者简介：谢波(1981-)，男，辽宁省兴城市人，博士，助理研究员，生物化工专业，主要从事生物反应器动物细图大规模培养研究：惠见审，通讯联系
人， Tel: 010-82544854,E-mail: mzhui@home.ipe.ac.cn.
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