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细胞培养的目的

科研人员处理来自植物或动物的细胞时,必须找到支持细胞良好生长的条件。因此人们开发了细胞培养基。到底什么是细胞培养基?细胞培养基含有营养物质等成分,用于支持细胞在组织培养瓶或生物反应器等罐体中生长和增殖。

细胞培养基和补料的类型

生物制造和研究中使用的细胞培养基分为几类:动物源性 (AD)、化学成分明确 (CD) 以及无动物源性成分 (ADCF) 的培养基。在研究型实验室中,通常将胎牛血清 (FBS) 以 2% 至 10% 的浓度添加到细胞培养基中。然而,大多数生物制造公司都在减少动物源性培养基和补料的使用,并尽量避免使用血清。我们来看一些关键的细胞培养基和补料。

经典细胞培养基配方已在实验室中使用了数十年,使用时需添加血清。以下是一些常见的经典培养基:

无动物源性成分 (ADCF) 的培养基

ADCF 培养基不含动物源性成分,比如从酵母提取物等微生物中获得的成分,并且不需要血清。此类培养基可实现高细胞产量和高质量的生物制品生产。Cytiva ADCF 培养基通常也不含蛋白质且化学成分明确。当细胞以流加批次模式培养时,通常使用 ADCF 培养基。为了让细胞随时间推移不断生长,通常会加入补料,以提供细胞所需养分。

化学成分明确 (CD) 的细胞培养基

化学成分明确的培养基成分明确。CD 培养基不含动物源性成分,也不需要使用胎牛血清或血清替代品。由于成分明确(不像血清可能有成千上万的成分且各批次成分不一),此类培养基可实现一致性并避免将动物病毒引入培养物。与 ADCF 培养基一样,CD 培养基也通常采用补料分批式培养工艺,适用于生物制品的生产。

生物制药中常用的细胞系

以下是用于生产重组蛋白(包括抗体)的两种最常见的细胞类型:

CHO(中国仓鼠卵巢)

CHO 细胞是来自中国仓鼠卵巢的上皮细胞。这些细胞是哺乳动物细胞培养中最常见的细胞类型,适用于生产治疗性蛋白。它们很容易在细胞培养基中大规模生长,并支持人工翻译后修饰。

HEK293(人胚肾)

HEK293 来自人类胚胎肾细胞,广泛应用于生物技术和细胞生物学。HEK293 细胞能在细胞培养基中可靠生长,并具有天然的转染亲和力。HEK293 细胞用于生产治疗性蛋白和病毒(用于基因治疗)。

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