大规模培养动物细胞的技术主要有哪几类 目前有哪些应用还存在哪些问题
kuaidi.ping-jia.net 作者：佚名 更新日期：2024-05-01
动物细胞大规模培养的方法有哪些
由于动物体内的组织液和血液等为组织细胞的生长提供了充分的营养，因此体外细胞培养过程中营养液的合理提供，将是细胞培养能否成功的第一步关键因素。
本文将结合生物医学的发展阶段，简要阐述动物细胞培养基的研发历程。
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1882-1907：破晓
1882年，Sydney Ringer开发出一种盐溶液，可以让离体的青蛙心脏保持跳动，这也就是Ringer平衡盐溶液（Ringer’s solution）。这被认作是第一次实现动物组织的体外培养。
Ringer成功实现组织的体外培养后，研究者开始聚焦细胞的体外培养。然而，细胞通常很难存活并且几乎没有分裂的迹象。直到1907年，Ross G. Harrison利用青蛙淋巴囊分离的淋巴液培养青蛙神经纤维，发现其在数周时间内持续生长。该实验被认为是动物细胞体外培养的开端。
1907-：天然培养基
Alexis Carrel是一名法国外科医生和生物学家、生物学家，因为对血管结构的研究和血管/器官移植的研究获得1912年诺贝尔生理学或医学奖。
Alexis Carrel对组织培养的贡献巨大，他发明了一种直到今天仍在广泛使用的细胞培养瓶的原型瓶，并建立了一整套的无菌操作技术。
Alexis Carrel， 1873-1944
受Harrison成功培养神经纤维的影响，Carrel在1909年派下属Montrose T. Burrows到Harrison处（耶鲁大学）学习。在耶鲁大学，Burrows发现淋巴液不适合培养恒温动物的细胞，于是改用血浆代替。
从此，血浆成为细胞培养的主流培养基。Burrows成功的培养了鸡胚细胞和动物细胞。1912年，Carrel证明通过周期性更换培养基可以实现鸡胚胎结缔组织的长期培养（长达几个月），1913年，Carrel发现通过添加胚胎提取物可以极大刺激鸡胚心脏成纤维细胞的增殖并大幅延长存活时间。同时，由于淋巴液、血浆、胚胎提取物的成分未知，研究者开始研究哪种成分影响了细胞的存活和增殖。
1911-：合成培养基的努力
1911年，Margaret R. Lewis和Warren H. Lewis夫妇证明：在Locke平衡盐溶液加入额外的氨基酸、肉汤、葡萄糖后改良而来的Locke–Lewis solution，可以更有效的促进鸡胚细胞的生长。
他们指出，葡萄糖的作用非常重要，如果浓度不足，细胞就会在几天内萎缩和死亡。同时有研究人员证实了氨基酸和谷胱甘肽在鸡胚成纤维细胞培养中的作用，假说认为谷胱甘肽维持了氧化还原环境。
Joilannes P. M.Vogelaar和Eleanor Erlichman发现了胰岛素、甲状腺素的重要作用，通过加入这两种激素以及葡萄糖、血浆、蛋白胨等到Ringer平衡盐溶液中，可以培养人成纤维细胞3个月以上。再如Baker培养基包含微生物A、维生素C、维生素B1、维生素B2、谷胱甘肽和血浆等。所有这些研究都使用了天然成分。
1940-：细胞系的诞生
1940年，Wilton R. Earle等人成功得到了永生的鼠成纤维细胞（L cells）；1951年，George O. Gey和同事成功从宫颈癌患者分离得到了无限分裂的人细胞系（Hela cells）。
有了这些细胞系，就不再需要每次试验都进行细胞的分离，而使用同样的细胞系进行试验。这也为衡量不同培养基组分对细胞的微小影响并进行定量分析带来了可能。从此刻开始，培养基的研究取得了快速的进展。
▲海瑞塔·拉克斯 Hela细胞系来源
1946-：基础培养基和无蛋白培养基
Fischer将血浆中低分子组分分离出来，发现去除低分子的血浆不能很好的维持细胞生长，随后Fischer发现氨基酸是低分子组分中维持细胞生长的必要成分。
1955年，Harry Eagle采用Fischer的方法，确认低分子组分中13种氨基酸和8种维生素是必要成分。在此基础上，Eagle发明了minimum essential medium (MEM)培养基，包含葡萄糖、6种无机盐、13种氨基酸、8种维生素和透析血浆。此培养基正式揭开了细胞培养基的研究序幕，直至今日仍然广泛应用于相关领域。
在Eagle的基础上，Renato Dulbecco、Marguerite Vogt、Clifford P. Stanners、Norman N. Iscove及Fritz Melchers等针对不同细胞系、不同培养目的对MEM培养基进行了优化。Dulbecco进一步优化的dulbecco's modified eagle medium （DMEM）成为目前基础研究中应用最为广泛的培养基，是所有生物制药工程细胞用培养基的研究基石。这位意大利后裔的美国人基于在肿瘤病毒上的出色研究获得了1975年的诺贝尔医学或生理学奖。
在随后的1957年中，美国科罗拉多大学Dr. Theodore T. Puck从一成年雌性仓鼠卵巢分离获得一株上皮贴壁型细胞，这就是此后成为生物制药上最广泛使用的CHO细胞。
毫不夸张地讲，没有Eagle、Dulbecco和Theodore T. Puck三人在1950年代的共同研究成功，今天全球接近1000亿美金的抗体药物产业化只能是纸上谈兵。
▲In 1973 ，Columbia University wawarded Louisa Gross Horwitz Prize to Harry EagleRenato DulbeccoTheodore Puck
1970-：无血清培养基的开发
1976年，三篇关键的研究文献报道加速了无血清培养基的研究：
Ham研究团队发现了亚硒酸盐的必要性
Larry J. Guilbert和Iscove发现除了亚硒酸盐，转铁蛋白和白蛋白是很好的血清替代物
Izumi Hayashi和Gordon H. Sato发现几种激素和生长因子的组合是很好的血清替代物
在这几项研究的推动下，以亚硒酸盐、转铁蛋白、白蛋白、激素、生长因子替代血清，多种无血清培养基被开发出来。
在无血清培养开发的同时，研究者也将几种必要组分直接组合成血清替代物，如胰岛素、转铁蛋白、亚硒酸盐组合成ITS。
Hiroki Murakami等人发现乙醇胺对于杂交瘤细胞培养是必要的，因此与ITS组合成ITES。针对不同细胞，研究者开发出对应的血清替代物。如B-27添加物用于神经细胞培养的血清替代物。
1978-：细胞培养基的工业化应用
1982年，首个基因工程药物胰岛素获批上市，开启了重组蛋白药物的时代。EPO、干扰素β、单克隆抗体等由于具有糖基化修饰，只能采用动物细胞来表达。NS0、CHO细胞成为工业界生产蛋白和抗体药物的主流。
国际上，跨国药企的培养基通常根据产品进行优化，得到特定的培养基。国内由于市场小，研发投入小，通常采用商业化的目录培养基，个别企业如天广实、复宏汉霖、药明康德等进行培养基的自主研发。
…………
赛默飞世尔科技在全球生物制品研发和生产领域的实力毋庸置疑，尤其是旗下的Gibco™ 品牌，在细胞培养研究及应用领域更是取得了不可估量的成就！
Gibco™ 成立于1962年， 所以要算年纪的话，他已经是个不折不扣的“大叔”了。但这个大叔可不简单，在过去的55年时间里，他取得了许多举世瞩目的成就！
▲Gibco的前世今生
2015年CD FortiCHO培养基新升级为Dynamis培养基，保持CD FortiCHO培养基营养高度富集的特点，且使用方便性及稳定性进一步提升。适用于CHO-K1，GS CHO, CHO S等生长旺盛细胞培养。
动物细胞大规模培养常用技术有哪些
答：无血清悬浮培养技术， 微载体培养技术， 填充床细胞培养技术
以动物细胞悬浮培养为例详细说明动物细胞大规模培养的关键技术。
答：悬浮培养方法：在悬浮培养前，对动物细胞的生长和生理特性进行充分的考察，是十分必要的，能为悬浮培养提供有益的参考。悬浮培养可以从两个方面入手，一是改变动物细胞的培养环境，实行阶段培养；二是进行代谢调控。 （1）阶段...
大规模培养动物细胞的技术主要有哪几类 目前有哪些应用还存在哪些问题...
答：Burrows成功的培养了鸡胚细胞和动物细胞。1912年，Carrel证明通过周期性更换培养基可以实现鸡胚胎结缔组织的长期培养（长达几个月），1913年，Carrel发现通过添加胚胎提取物可以极大刺激鸡胚心脏成纤维细胞的增殖并大幅延长存活时间。
动物细胞培养反应器的技术研发
答：1、动物细胞无血清悬浮培养技术研制开发了多种适合于杂交瘤细胞、rCHO细胞、昆虫细胞大规模悬浮培养过程的无血清/无蛋白培养基组成，成分明确，且细胞生长和产物表达水平与有血清培养基相当，成本比国外同类产品降低30%以上，其...
动物细胞大规模培养的方法有哪些?各自的特点是什么
答：分瓶培养，特点：接触抑制
细胞大规模培养有哪些培养系统?
答：.固定化动物细胞大规模培养技术2. 动物细胞的灌注养方法3. 动物细胞无血清培养技术4. 动物细胞培养生物反应器前言动物细胞培养开始于本世纪初 1962 年, 其规模开始扩大, 发展至今…1. 2. 2 琼脂糖凝胶 琼脂糖凝胶可用...
应用微载体培养法大规模培养动物细胞的优点
答：微载体细胞培养法是一种用于培养锚地依赖性细胞的大规模培养技术。这种培养技术是在生物反应器内加入培养液和一种对细胞无毒害作用的材料支撑的颗粒 (微载体) ，使细胞在微载体表面附着和生长，并通过不断搅拌使微载体保持...
动物细胞大规模培养有哪几种生物反应器
答：在过去几十年来，动物细胞大规模培养技术经有了很大发展，从使用转瓶(roller bottle) 、CellCube等贴壁细胞培养，发展为生物反应器（Bioreactor）进行大规模细胞培养。自70年代以来，细胞培养用生物反应器有很大的发展，种类越来...
求高中生物各种细胞培养技术。
答：一植物组织培养技术，又称植物的微型繁殖技术或植物的快速繁殖技术。二：植物的体细胞杂交技术。三：动物细细培养技术。四：动物细胞杂交技术，又称杂交技术。
细胞工程
答：细胞工程是生物工程的一个重要方面.总的来说,它是应用细胞生物学和分子生物学和分子生物学的理论和方法,按照人们的设计蓝图,进行在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养.当前细胞工程所涉及的主要技术领域有细胞培养、细胞融...
1.生物制品的生产(如制备单克隆抗体）
2.转基因动物的培养
3.检测有毒物质并判断其强弱
4.医学研究（生理 病理 药理）
5.器官移植培养
6.筛选抗癌药物
由于动物体内的组织液和血液等为组织细胞的生长提供了充分的营养，因此体外细胞培养过程中营养液的合理提供，将是细胞培养能否成功的第一步关键因素。
本文将结合生物医学的发展阶段，简要阐述动物细胞培养基的研发历程。
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1882-1907：破晓
1882年，Sydney Ringer开发出一种盐溶液，可以让离体的青蛙心脏保持跳动，这也就是Ringer平衡盐溶液（Ringer’s solution）。这被认作是第一次实现动物组织的体外培养。
Ringer成功实现组织的体外培养后，研究者开始聚焦细胞的体外培养。然而，细胞通常很难存活并且几乎没有分裂的迹象。直到1907年，Ross G. Harrison利用青蛙淋巴囊分离的淋巴液培养青蛙神经纤维，发现其在数周时间内持续生长。该实验被认为是动物细胞体外培养的开端。
1907-：天然培养基
Alexis Carrel是一名法国外科医生和生物学家、生物学家，因为对血管结构的研究和血管/器官移植的研究获得1912年诺贝尔生理学或医学奖。
Alexis Carrel对组织培养的贡献巨大，他发明了一种直到今天仍在广泛使用的细胞培养瓶的原型瓶，并建立了一整套的无菌操作技术。
Alexis Carrel， 1873-1944
受Harrison成功培养神经纤维的影响，Carrel在1909年派下属Montrose T. Burrows到Harrison处（耶鲁大学）学习。在耶鲁大学，Burrows发现淋巴液不适合培养恒温动物的细胞，于是改用血浆代替。
从此，血浆成为细胞培养的主流培养基。Burrows成功的培养了鸡胚细胞和动物细胞。1912年，Carrel证明通过周期性更换培养基可以实现鸡胚胎结缔组织的长期培养（长达几个月），1913年，Carrel发现通过添加胚胎提取物可以极大刺激鸡胚心脏成纤维细胞的增殖并大幅延长存活时间。同时，由于淋巴液、血浆、胚胎提取物的成分未知，研究者开始研究哪种成分影响了细胞的存活和增殖。
1911-：合成培养基的努力
1911年，Margaret R. Lewis和Warren H. Lewis夫妇证明：在Locke平衡盐溶液加入额外的氨基酸、肉汤、葡萄糖后改良而来的Locke–Lewis solution，可以更有效的促进鸡胚细胞的生长。
他们指出，葡萄糖的作用非常重要，如果浓度不足，细胞就会在几天内萎缩和死亡。同时有研究人员证实了氨基酸和谷胱甘肽在鸡胚成纤维细胞培养中的作用，假说认为谷胱甘肽维持了氧化还原环境。
Joilannes P. M.Vogelaar和Eleanor Erlichman发现了胰岛素、甲状腺素的重要作用，通过加入这两种激素以及葡萄糖、血浆、蛋白胨等到Ringer平衡盐溶液中，可以培养人成纤维细胞3个月以上。再如Baker培养基包含微生物A、维生素C、维生素B1、维生素B2、谷胱甘肽和血浆等。所有这些研究都使用了天然成分。
1940-：细胞系的诞生
1940年，Wilton R. Earle等人成功得到了永生的鼠成纤维细胞（L cells）；1951年，George O. Gey和同事成功从宫颈癌患者分离得到了无限分裂的人细胞系（Hela cells）。
有了这些细胞系，就不再需要每次试验都进行细胞的分离，而使用同样的细胞系进行试验。这也为衡量不同培养基组分对细胞的微小影响并进行定量分析带来了可能。从此刻开始，培养基的研究取得了快速的进展。
▲海瑞塔·拉克斯 Hela细胞系来源
1946-：基础培养基和无蛋白培养基
Fischer将血浆中低分子组分分离出来，发现去除低分子的血浆不能很好的维持细胞生长，随后Fischer发现氨基酸是低分子组分中维持细胞生长的必要成分。
1955年，Harry Eagle采用Fischer的方法，确认低分子组分中13种氨基酸和8种维生素是必要成分。在此基础上，Eagle发明了minimum essential medium (MEM)培养基，包含葡萄糖、6种无机盐、13种氨基酸、8种维生素和透析血浆。此培养基正式揭开了细胞培养基的研究序幕，直至今日仍然广泛应用于相关领域。
在Eagle的基础上，Renato Dulbecco、Marguerite Vogt、Clifford P. Stanners、Norman N. Iscove及Fritz Melchers等针对不同细胞系、不同培养目的对MEM培养基进行了优化。Dulbecco进一步优化的dulbecco's modified eagle medium （DMEM）成为目前基础研究中应用最为广泛的培养基，是所有生物制药工程细胞用培养基的研究基石。这位意大利后裔的美国人基于在肿瘤病毒上的出色研究获得了1975年的诺贝尔医学或生理学奖。
在随后的1957年中，美国科罗拉多大学Dr. Theodore T. Puck从一成年雌性仓鼠卵巢分离获得一株上皮贴壁型细胞，这就是此后成为生物制药上最广泛使用的CHO细胞。
毫不夸张地讲，没有Eagle、Dulbecco和Theodore T. Puck三人在1950年代的共同研究成功，今天全球接近1000亿美金的抗体药物产业化只能是纸上谈兵。
▲In 1973 ，Columbia University wawarded Louisa Gross Horwitz Prize to Harry EagleRenato DulbeccoTheodore Puck
1970-：无血清培养基的开发
1976年，三篇关键的研究文献报道加速了无血清培养基的研究：
Ham研究团队发现了亚硒酸盐的必要性
Larry J. Guilbert和Iscove发现除了亚硒酸盐，转铁蛋白和白蛋白是很好的血清替代物
Izumi Hayashi和Gordon H. Sato发现几种激素和生长因子的组合是很好的血清替代物
在这几项研究的推动下，以亚硒酸盐、转铁蛋白、白蛋白、激素、生长因子替代血清，多种无血清培养基被开发出来。
在无血清培养开发的同时，研究者也将几种必要组分直接组合成血清替代物，如胰岛素、转铁蛋白、亚硒酸盐组合成ITS。
Hiroki Murakami等人发现乙醇胺对于杂交瘤细胞培养是必要的，因此与ITS组合成ITES。针对不同细胞，研究者开发出对应的血清替代物。如B-27添加物用于神经细胞培养的血清替代物。
1978-：细胞培养基的工业化应用
1982年，首个基因工程药物胰岛素获批上市，开启了重组蛋白药物的时代。EPO、干扰素β、单克隆抗体等由于具有糖基化修饰，只能采用动物细胞来表达。NS0、CHO细胞成为工业界生产蛋白和抗体药物的主流。
国际上，跨国药企的培养基通常根据产品进行优化，得到特定的培养基。国内由于市场小，研发投入小，通常采用商业化的目录培养基，个别企业如天广实、复宏汉霖、药明康德等进行培养基的自主研发。
…………
赛默飞世尔科技在全球生物制品研发和生产领域的实力毋庸置疑，尤其是旗下的Gibco™ 品牌，在细胞培养研究及应用领域更是取得了不可估量的成就！
Gibco™ 成立于1962年， 所以要算年纪的话，他已经是个不折不扣的“大叔”了。但这个大叔可不简单，在过去的55年时间里，他取得了许多举世瞩目的成就！
▲Gibco的前世今生
2015年CD FortiCHO培养基新升级为Dynamis培养基，保持CD FortiCHO培养基营养高度富集的特点，且使用方便性及稳定性进一步提升。适用于CHO-K1，GS CHO, CHO S等生长旺盛细胞培养。
答：无血清悬浮培养技术， 微载体培养技术， 填充床细胞培养技术
答：悬浮培养方法：在悬浮培养前，对动物细胞的生长和生理特性进行充分的考察，是十分必要的，能为悬浮培养提供有益的参考。悬浮培养可以从两个方面入手，一是改变动物细胞的培养环境，实行阶段培养；二是进行代谢调控。 （1）阶段...
答：Burrows成功的培养了鸡胚细胞和动物细胞。1912年，Carrel证明通过周期性更换培养基可以实现鸡胚胎结缔组织的长期培养（长达几个月），1913年，Carrel发现通过添加胚胎提取物可以极大刺激鸡胚心脏成纤维细胞的增殖并大幅延长存活时间。
答：1、动物细胞无血清悬浮培养技术研制开发了多种适合于杂交瘤细胞、rCHO细胞、昆虫细胞大规模悬浮培养过程的无血清/无蛋白培养基组成，成分明确，且细胞生长和产物表达水平与有血清培养基相当，成本比国外同类产品降低30%以上，其...
答：分瓶培养，特点：接触抑制
答：.固定化动物细胞大规模培养技术2. 动物细胞的灌注养方法3. 动物细胞无血清培养技术4. 动物细胞培养生物反应器前言动物细胞培养开始于本世纪初 1962 年, 其规模开始扩大, 发展至今…1. 2. 2 琼脂糖凝胶 琼脂糖凝胶可用...
答：微载体细胞培养法是一种用于培养锚地依赖性细胞的大规模培养技术。这种培养技术是在生物反应器内加入培养液和一种对细胞无毒害作用的材料支撑的颗粒 (微载体) ，使细胞在微载体表面附着和生长，并通过不断搅拌使微载体保持...
答：在过去几十年来，动物细胞大规模培养技术经有了很大发展，从使用转瓶(roller bottle) 、CellCube等贴壁细胞培养，发展为生物反应器（Bioreactor）进行大规模细胞培养。自70年代以来，细胞培养用生物反应器有很大的发展，种类越来...
答：一植物组织培养技术，又称植物的微型繁殖技术或植物的快速繁殖技术。二：植物的体细胞杂交技术。三：动物细细培养技术。四：动物细胞杂交技术，又称杂交技术。
答：细胞工程是生物工程的一个重要方面.总的来说,它是应用细胞生物学和分子生物学和分子生物学的理论和方法,按照人们的设计蓝图,进行在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养.当前细胞工程所涉及的主要技术领域有细胞培养、细胞融...
