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细胞培养技术用于生命科学研究和生物制造业。用于生物制品生产的细胞培养工艺分为三大类:批次、分批补料和连续培养。用于生产的常用细胞类型包括各种哺乳动物细胞、酵母细胞和昆虫细胞。

贴壁细胞由于具有锚定依赖性,需要贴附于固体或半固体介质上,例如微载体。非贴壁细胞只需要在培养基中悬浮培养即可生长。

细胞培养的条件
不同的细胞类型其培养条件差异很大。基本环境条件要求如下:

  • 通过监测 pH、温度和渗透压,调节培养环境的物理和化学条件。
  • 通过生长培养基或基材为细胞提供营养物质,例如碳水化合物、氨基酸、矿物质和维生素。
  • 与细胞有氧代谢速率同步的稳定供氧 (O2)。
  • 按需补充培养基补料和进料。可将上述营养物质添加至无血清细胞培养物中或血清含量低的细胞培养物中,例如胎牛血清

细胞培养基类型

此类培养基可分为两大类:天然培养基和人工培养基。

a) 天然培养基

天然细胞培养基来自天然形成的生物体液。此类培养基包含许多成分未知的营养因子,它们在不同的培养基里可能大不相同。因此,此类培养基的可重现性较低。

b) 人工培养基

人工和合成细胞培养基配方含有部分或完全获得表征的成分。其中一类人工培养基是含血清培养基,也被称为经典培养基。含血清的培养基常用于科研或某些仍需使用血清的制造工艺,例如生产病毒载体。

另一类人工培养基是无血清培养基,有时候也被称为专用培养基。可将无血清培养基进一步分为以下类型,类型之间可能有部分重叠:

  • 无动物源性成分培养基 – 不含任何动物来源的成分
  • 无蛋白培养基 – 不含大分子蛋白
  • 化学成分明确培养基 – 仅含已明确获得表征的已知成分

为保证细胞增殖旺盛,无血清培养基通常富含培养基补料。

细胞培养基补料常见问题解答

以下是一些与细胞培养基补料相关的常见问题解答。

什么是细胞培养基补料?
补料是指在无血清和低血清条件下,能促进细胞生长并提高细胞生存率的培养基添加剂。

有哪些培养基补料?
培养基补料可供选择的范围很广。部分比较常见的种类包括:

  • 氨基酸补料 – 含 L-谷氨酰胺和其他氨基酸,以支持对能量需求高且合成大量蛋白和核酸的细胞生长
  • 丙酮酸钠 – 一种易于获取的碳水化合物来源,常用于培养 CHO 细胞
  • 谷氨酰胺合成酶补料,例如专为满足 GS-NS0 细胞特殊需求而设计的 GS-Max 培养基补料,能提供必要的营养成分,以实现高水平的单克隆抗体 (mAb) 生产
  • 胆固醇补料 ­– 能支持高密度分批补料式生物反应器培养