動植物細胞培養(yǎng)制藥技術

1、 生物技術生物技術 10 10級（級（2 2）班）班 小組成員：小組成員：xxx xxx xxx xxxxxx xxx xxx xxx 細胞培養(yǎng)工程概述細胞培養(yǎng)工程概述 動物細胞培養(yǎng)工程是以動物細胞培養(yǎng)技術為主要手段，對動 物細胞在離體條件下的細胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理功能進行研究， 在此基礎上，采用工程技術手段對細胞的遺傳或生理特性進 行改造，以獲得有價值的細胞產(chǎn)物、器官或個體的生物技術。 動物細胞培養(yǎng)工程主要包括動物細胞培養(yǎng)、細胞雜交（融 合）技術、胚胎培養(yǎng)、細胞核移植、干細胞培養(yǎng)等。 基本培養(yǎng)技術的建立基本培養(yǎng)技術的建立 1907年，實驗胚胎學家Harrison（哈里森）采用蓋片懸滴培 養(yǎng)法，

2、將神經(jīng)組織培養(yǎng)了數(shù)周，并觀察到神經(jīng)突起的生長。 這項工作標志著體外培養(yǎng)技術的創(chuàng)立。 1912年，外科醫(yī)生Alexis Carrel將外科手術的無菌操作觀 念帶入體外培養(yǎng)技術。 1923年，Carrel又設計出卡氏瓶培養(yǎng)法，進一步擴大了組織 的培養(yǎng)空間。卡氏瓶已成為體外培養(yǎng)的重要器皿。 基本培養(yǎng)技術的建立基本培養(yǎng)技術的建立 1925年，Maximow又把Harrison的懸滴培養(yǎng)法改良為雙蓋片 培養(yǎng), 因而極大地方便了培養(yǎng)液的更換，大大降低了污染的 機會。 1926年，Strangewags設計了試管培養(yǎng)法，并改良了器官培 養(yǎng)的營養(yǎng)供應方式，開始以血漿和胚胎提取液混合物代替單 純的血凝塊。 19

3、33年，Go Gey創(chuàng)立了旋轉(zhuǎn)管培養(yǎng)法，并以此建立了許多細 胞系。 1949年，Polge等人發(fā)現(xiàn)甘油能夠用于保護低溫下儲藏的細 胞。同年，Hanks等提出了Hanks平衡鹽溶液。 體外培養(yǎng)技術的發(fā)展史體外培養(yǎng)技術的發(fā)展史 1950年，J F Morgan等人提出了199培養(yǎng)基。 1951年Pomerat設計出灌流小室，實現(xiàn)了培養(yǎng)液的不斷更新。 1954年，Earle等建立了懸浮培養(yǎng)法。 1955年，H Eagle提出了著名的Eagle培養(yǎng)基。 1957年，Dulbecco采用胰蛋白酶消化法分離細胞，創(chuàng)造了單層 細胞培養(yǎng)法，以后的學者采用該方法建立了許多細胞系（cell line）。 1959

4、年，Lovelock等人發(fā)現(xiàn)了一種新的化學冷凍保護劑二 甲基亞砜（DMSO） 1960年，Baski觀察到兩種不同細胞混合培養(yǎng)所產(chǎn)生的細胞自發(fā) 融合現(xiàn)象。 體外培養(yǎng)技術的應用體外培養(yǎng)技術的應用 在組織學與胚胎學上的應用 在細胞學上的應用 在腫瘤學方面的應用 在微生物領域的應用 在免疫學方面的應用 在藥理學領域的應用 在生物制藥及現(xiàn)代醫(yī)學上的應用 動物細胞生產(chǎn)動物細胞生產(chǎn)生物藥生物藥品歷程品歷程 大規(guī)模動物細胞制藥品大約始于20世紀50年代，Earle等 開發(fā)出培養(yǎng)基之后，主要用于生產(chǎn)病毒疫苗 1967年，Van Wazel 開發(fā)了適合貼壁細胞生長的微載體， 使得動物細胞的培養(yǎng)能夠在攪拌釜式反應

5、器中進行，極大 地提高生產(chǎn)率 1975年，Kohlor和Mnazek開發(fā)了中空纖維反應器，使細 胞密度大幅度提高 1978年，Lim開發(fā)了細胞微囊化技術 動物細胞生產(chǎn)生物制品的分類 病毒疫苗 如口蹄疫（FMD）、狂犬（Rabies）、小兒麻痹癥 （Polio）、乙型肝炎（Hb-sAg）疫苗等 非抗體免疫調(diào)節(jié)劑 如干擾素（IFN）、白介素（IL）、集落刺激因子 （CSF）、B細胞生長因子（BCGF）等 多肽生長因子 如神經(jīng)生長因子（NGF）、成纖維細胞生長因子 （FGF）、血清擴展因子（SF）等 酶 如組織血纖維溶酶原激活劑（tPA）等 激素 如紅細胞生成素（EPO）、促黃體生成素（LH）、促濾

6、泡素 （FSH）等 病毒殺蟲劑 如桿狀病毒 腫瘤特異性抗原 如癌癥胚抗原、單克隆抗體、細胞本身、皮膚重植 中國生物制藥發(fā)展現(xiàn)狀中國生物制藥發(fā)展現(xiàn)狀 細胞培養(yǎng)技術在30年代引入我國，50年代正式起步， 至70年代成為生物學常規(guī)研究手段。 中國生物制藥由于在構(gòu)建基因工程、動物細胞培養(yǎng)的 上游技術、和動物細胞大規(guī)模培養(yǎng)等下游技術的落后， 仍然是以大腸桿菌表達的產(chǎn)品占絕對統(tǒng)治地位，對拮 抗類藥物的研究開發(fā)很有限，這種放棄高分子量、結(jié) 構(gòu)復雜的蛋白質(zhì)的表達和生產(chǎn)的做法，嚴重違背了生 物制藥發(fā)展的主流，將對我國生物制藥未來的發(fā)展帶 來嚴重危害。 動物細胞培養(yǎng)特性動物細胞培養(yǎng)特性 細胞生長緩慢，易污染，培養(yǎng)

7、需用抗生素 細胞大，無細胞壁，機械強度低，環(huán)境適應性差 需氧少，不耐受強力通風與攪拌 群體生長效應（集群），貼壁生長 培養(yǎng)過程產(chǎn)品分布細胞內(nèi)外，成本高 大規(guī)模培養(yǎng)時，不可套用微生物反應的經(jīng)驗 原代培養(yǎng)細胞一般繁殖50代即退化死亡 培養(yǎng)基的一般組成培養(yǎng)基的一般組成 動物細胞培養(yǎng)液中通常含有葡萄糖、氨基酸、 無機鹽、維生素和動物血清等 培養(yǎng)的動物細胞大都取自動物胚胎或出生不 久的幼齡動物的器官或組織 細胞培養(yǎng)過程的檢測細胞培養(yǎng)過程的檢測 細胞計數(shù) 細胞常規(guī)檢查 細胞生物學檢查和鑒定 細胞培養(yǎng)中支原體的污染檢查 動物細胞培養(yǎng)方法與操作方式動物細胞培養(yǎng)方法與操作方式 細胞培養(yǎng)方法 1.貼壁培養(yǎng) 2.懸浮培養(yǎng) 3.固定化培養(yǎng) 細胞培養(yǎng)的操作 方式 1.分批式培養(yǎng)操作 2.流加式培養(yǎng)操作 3.半連續(xù)式培養(yǎng)操作 4.連續(xù)式培養(yǎng)操作 5.灌注式培養(yǎng)操作 動物細胞培養(yǎng)基本流程動物細胞培養(yǎng)基本流程 動物細胞培養(yǎng)制藥工藝實例動物細胞培養(yǎng)制藥工藝實例 組織纖溶酶原激活劑生產(chǎn)工藝：組織纖溶酶原激活劑生產(chǎn)工藝： 細胞單層 細胞懸浮液 細胞培養(yǎng)物 培養(yǎng)液 提取液 層析液 濃縮液 層析液 tPA成品 分散培養(yǎng) 分離 提取層析純化濃縮 層析精制凍干 生物制藥工藝過程，可分為上游工程和下游工程。 對于純度要求高的產(chǎn)品，分離純化工序很復雜，生 物藥品下游工程的主要技術要求是根據(jù)產(chǎn)品的特性， 盡可能提高產(chǎn)品的