動物細胞培養罐分類

[2011/2/16]

  1、攪拌式動物細胞培養(yang) 罐

  攪拌式培養(yang) 罐靠攪拌槳提供液相攪拌的動力,它有較大的操作範圍、良好的混合性和濃度均勻性,因此在生物反應中被廣泛使用。但由於(yu) 動物細胞沒有細胞壁的保護,因此對剪切作用十分敏感,直接的機械攪拌很容易對其造成損害,傳(chuan) 統的用於(yu) 微生物的攪拌培養(yang) 罐用作動物細胞的培養(yang) 顯然是不合適的。所以,動物細胞培養(yang) 中的攪拌式培養(yang) 罐都是經過改進的,包括改進供氧方式、攪拌槳的形式及在培養(yang) 罐內(nei) 加裝輔件等。

  (1)供氧方式的改進

  一般情況下攪拌式培養(yang) 罐還常伴有鼓泡,為(wei) 細胞生長提供所需氧分。由於(yu) 動物細胞對鼓泡的剪胞生長提供所需氧分。由於(yu) 動物細胞對鼓泡的剪切也很敏感,所以人們(men) 在供氧方式的改進上做了許多工作。籠式供氧是攪拌式動物細胞培養(yang) 罐供氧方式的一種,即氣泡用絲(si) 網隔開,不與(yu) 細胞直接接觸。培養(yang) 罐既能保證混合效果又有盡可能小的剪切力,以滿足細胞生長的要求。北野昭一報道了一個(ge) 經過改進的攪拌式動物細胞培養(yang) 罐,整體(ti) 呈梨形,攪拌置於(yu) 培養(yang) 罐底部,在攪拌軸外裝了一個(ge) 錐形不鏽鋼絲(si) 網與(yu) 攪拌軸一起轉動。軸心處的鼓泡管在絲(si) 網內(nei) 側(ce) 鼓泡,絲(si) 網外側(ce) 的細胞不與(yu) 氣泡直接接觸。

  (2)攪拌槳的改進

  攪拌槳的形式對細胞生長的影響非常大,這方麵的改進主要考慮如何減小細胞所受的剪切力。有人對攪拌槳的形式作了改進,並在反應器內(nei) 加裝了輔件,實驗證明改進後的反應器適用於(yu) 對剪切力敏感的細胞進行高密度培養(yang) 。反應器采用了一個(ge) 雙螺旋帶狀攪拌槳,頂部的法蘭(lan) 蓋上安裝了3塊表麵擋板。每塊擋板相對於(yu) 徑向的夾角為(wei) 30°,垂直插入液麵。擋板的存在減小了液麵上的旋渦。這個(ge) 反應器維持了較小的剪切力,實驗中用於(yu) 昆蟲細胞的培養(yang) ,最終的培養(yang) 密度達到6×106個(ge) /mL,成活率在98%以上。

  2、非攪拌式動物細胞培養(yang) 罐

  攪拌式細胞培養(yang) 罐用於(yu) 動物細胞培養(yang) 存在的最大缺點是剪切力大,容易損傷(shang) 細胞,雖然經過各種改進,這個(ge) 問題仍很難避免。相比之下,非攪拌式培養(yang) 罐產(chan) 生的剪切力較小,在動物細胞培養(yang) 中表現出了較強的優(you) 勢。

  (1)填充床反應器填充是在反應器中填充一定材質的填充物,供細胞貼壁生長。營養(yang) 液通過循環灌流的方式提供,並可在循環過程中不斷補充。細胞生長所需的氧分也可以在反應器外通過循環的營養(yang) 液攜帶,因而不會(hui) 有氣泡傷(shang) 及細胞。這類反應器剪切力小,適合細胞高密度生長。

  (2)中空纖維反應器中空纖維培養(yang) 罐由於(yu) 剪切力小而廣泛用於(yu) 動物細胞的培養(yang) 。這類培養(yang) 罐由中空纖維管組成,每根中空纖維管的內(nei) 徑約為(wei) 200μm,壁厚為(wei) 50~70μm。管壁是多孔膜,O2和CO2等小分子可以自由透過膜擴散,動物細胞貼附在中空纖維管外壁生長,可以很方便地獲取氧分。

  (3)氣升式細胞培養(yang) 罐氣升式生物反應器(airliftbioreactor)也是實現動物細胞高密度培養(yang) 的常用設備之一,其特點是結構簡單,操作方便。有人在氣升式反應器中利用微載體(ti) 培養(yang) 技術,研究了Vero細胞高密度培養(yang) 的工藝條件。證明氣升式反應器中懸浮微載體(ti) 培養(yang) Vero細胞,在加入適量保護劑、營養(yang) 供應充足的情況下,細胞可以正常生長至長滿微載體(ti) 表麵,終密度可達1.13×106個(ge) /mL。