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食品中动物细胞培养技术的应用

【摘要】:动物细胞培养技术作为现代生物医药产业的核心技术,近十年来随着抗体药物、病毒疫苗、抗生素等的需求量不断增加,以及越来越多的新产品进入临床研究,取得了前所未有的发展。动物细胞大规模培养技术是生物技术制药中非常重要的环节。

动物细胞的体外培养主要有两种类型,一种是贴壁依赖型细胞(贴壁细胞),这种细胞的生长必须有可以贴附的支持物表面,细胞依靠自身分泌的或培养基中提供的贴附因子才能在该表面上生长、繁殖。大多数动物细胞,包括非淋巴组织的细胞和许多异倍体体系的细胞都属于这一类型。这一种需采用贴壁培养。另一种是非贴壁依赖型细胞(悬浮细胞),这种细胞不依赖支持物表面,可在培养液中呈悬浮状态生长,来源于血液、淋巴组织的细胞,许多肿瘤细胞(包括杂交瘤细胞)和某些转化细胞属于这一类型。这一种可采用类似微生物培养的方法进行悬浮培养。此外,还有一类动物细胞为兼性贴壁细胞,这类细胞既可以贴附支持物表面生长,在一定条件下,它们还可以在培养基中呈悬浮状态良好的生长。

1885年,W Roux尝试使组织离体培养,被认为是组织细胞培养技术的萌芽;1907年Harrison和1912年Carrel开始把组织培养作为一种方法,用于研究离体动物细胞的培养,标志着细胞培养技术的诞生。1962年,其规模开始扩大,随着细胞生物学、培养系统及培养方法等领域的不断丰富和完善,动物细胞培养技术得到了很大的发展。至今已成为生物、医学研究和应用中广泛采用的技术方法,利用动物细胞培养生产具有重要医用价值的酶、生长因子、疫苗和单克隆抗体等,已成为医药生物高技术产业的重要部分。其发展简史见表3-3。

表3-3 动物细胞培养技术发展史(www.chuimin.cn)

利用动物细胞培养技术生产的生物技术产品已占世界生物高技术产品市场份额的80%以上。动物细胞培养技术作为现代生物医药产业的核心技术,近十年来随着抗体药物、病毒疫苗、抗生素等的需求量不断增加,以及越来越多的新产品进入临床研究,取得了前所未有的发展。动物细胞大规模培养技术是生物技术制药中非常重要的环节。目前,动物细胞大规模培养技术水平的提高主要集中于如何快速高效地建立细胞生长高密度、产物表达高质高产的动物细胞培养过程及其产品生产工艺,不仅是各国大力发展抗体、重组蛋白和病毒疫苗等生物技术制药产业的一项重要任务,而且也已成为国际生物医药产业创新和发展的核心动力。我国动物细胞工程行业起步晚,目前上市产品数量和种类少,工程细胞株表达水平低,工业化生产规模小,最大规模只有3000L。因此,研究动物细胞培养过程开发和优化的关键技术,对于提升我国生物医药产业的影响,提高国际竞争力具有重要意义。