說一說細胞培養(yǎng)的灌流培養(yǎng)工藝

更新時間：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防中的廣泛應用，大大加速了動物細胞表達產(chǎn)品大規(guī)模高效培養(yǎng)的產(chǎn)業(yè)化進程。目前動物細胞大規(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展推動了生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。近年來，蛋白質(zhì)類藥物的上市和帶來的巨大經(jīng)濟效益，掀起了哺乳動物細胞培養(yǎng)的熱潮。對于倍增時間長、對外界環(huán)境敏感、培養(yǎng)難度大的動物細胞，如何完善其培養(yǎng)工藝，提高細胞蛋白表達量，并有效投入大規(guī)模生產(chǎn)，成為國內(nèi)外研究的熱點。

　　灌流培養(yǎng)工藝是細胞培養(yǎng)一種常用的發(fā)酵工藝，多采用攪拌式細胞發(fā)酵系統(tǒng)，也可采用管式系統(tǒng)。在發(fā)酵過程中，不斷向發(fā)酵罐灌流培養(yǎng)液，同時以相同流量流出。灌流工藝的優(yōu)點是可在發(fā)酵過程中不斷去除細胞碎片和副產(chǎn)物，降低細胞死亡后釋放的各種酶類可能對產(chǎn)物的影響。同時，由于連續(xù)不斷的灌流新鮮培養(yǎng)液而提供一個較恒定的培養(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)多采用細胞截留與回收系統(tǒng)，因而可實現(xiàn)細胞的高密度發(fā)酵。

　　目前，對于動物細胞培養(yǎng)方法選取，主要決定于細胞生長的特性和目的蛋白的性質(zhì)。灌流培養(yǎng)的顯著優(yōu)勢在于蛋白可以隨著培養(yǎng)基及時地被分離出，蛋白在反應器內(nèi)停留時間短，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，對于化學性質(zhì)不穩(wěn)定的蛋白，例如酶、凝血因子等生產(chǎn)極為有利。而當細胞生長和蛋白質(zhì)量不受培養(yǎng)方式限制時，例如對于化學性質(zhì)相對穩(wěn)定的抗體等藥物生產(chǎn)而言，是選擇細胞灌流培養(yǎng)還是補料批次培養(yǎng)，需綜合衡量成本、效益、規(guī)模、風險、操作靈活性等因素。