生物反應(yīng)與設(shè)備-動植物細(xì)胞培養(yǎng)設(shè)備（生物制藥設(shè)備課件）

任務(wù)一動物細(xì)胞培養(yǎng)設(shè)備

植物細(xì)胞有細(xì)胞壁，其抗剪切性能高于動物細(xì)胞，無貼壁生長特性，與微生物培養(yǎng)過程相似。植物細(xì)胞的培養(yǎng)設(shè)備主要有機(jī)械攪拌式、鼓泡塔式、氣升式、轉(zhuǎn)鼓式和固定化式生物反應(yīng)器。1.機(jī)械攪拌式設(shè)備

將各式發(fā)酵罐的攪拌器和通氣系統(tǒng)改造后，即可用來進(jìn)行植物細(xì)胞培養(yǎng)。常見植物細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器攪拌葉片2.氣升式設(shè)備

目前在各式植物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，使用得較多的是氣升式發(fā)酵罐，其結(jié)構(gòu)已介紹過。

氣升式發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)簡明，沒有泄露點和死角，既有較好地防止雜菌污染性能，又能在低剪切力下達(dá)到較好的混合與較高的氧傳遞效果，且操作費用較低，但進(jìn)行高密度培養(yǎng)時混合不夠均勻。3.鼓泡塔式設(shè)備

鼓泡塔式生物反應(yīng)器依靠噴嘴及多孔板實現(xiàn)氣體滲透擴(kuò)散作用，可以在很低的氣速下培養(yǎng)植物細(xì)胞（詳見第三節(jié)）。由于沒有運動部件，操作不易染菌，同時在無機(jī)械能輸入情況下，提高了較高的熱量和質(zhì)量傳遞，因而適用于對剪切力敏感的細(xì)胞培養(yǎng)，放大相對容易。其缺點是，流體流動形式難以確定，混合不勻，缺乏有關(guān)反應(yīng)器的參考數(shù)據(jù)。4.轉(zhuǎn)鼓式設(shè)備

轉(zhuǎn)鼓式生物反應(yīng)器是通過轉(zhuǎn)動促進(jìn)反應(yīng)器內(nèi)氧及營養(yǎng)物的混合，通過設(shè)置擋板提高氧的傳遞，在高密度培養(yǎng)時有高的傳氧能力。對于高密度培養(yǎng)，轉(zhuǎn)鼓式優(yōu)于攪拌式。如在紫草的細(xì)胞培養(yǎng)中，轉(zhuǎn)鼓式優(yōu)于氣升式和改良攪拌式生物反應(yīng)器。其缺點是，難于大規(guī)模生產(chǎn)，放大困難。任務(wù)一動物細(xì)胞培養(yǎng)設(shè)備

動植物細(xì)胞培養(yǎng)是指動物或植物細(xì)胞在離體的條件下增殖的過程，所產(chǎn)生的是細(xì)胞。

動物細(xì)胞無細(xì)胞壁，耐受剪切力弱，動物細(xì)胞要貼附在固體或半固體壁上才能生長。動物細(xì)胞培養(yǎng)器要能提供大面積的固體壁，在溶氧傳質(zhì)時不產(chǎn)生或產(chǎn)生弱小的剪切力。一、動物細(xì)胞培養(yǎng)設(shè)備有培養(yǎng)瓶和膜反應(yīng)器兩種形式1.培養(yǎng)瓶滾瓶及培養(yǎng)架2.膜反應(yīng)器

中空纖維膜是半透性多孔膜，氧氣與二氧化碳等小分子可以自由地穿過膜進(jìn)行雙向擴(kuò)散，細(xì)胞和其他大分子有機(jī)物則不能通過。將成束的中空纖維管以列管方式密封在一矩形容器中，再從容器的兩端分別安裝管程和殼程流體的進(jìn)出口，即可制成培養(yǎng)細(xì)胞的膜反應(yīng)器。中空纖維膜實驗室中空纖維膜細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器3.懸浮培養(yǎng)設(shè)備籠式通氣攪拌反應(yīng)器

籠式通氣攪拌反應(yīng)器內(nèi)有一個電磁驅(qū)動的圓筒狀旋轉(zhuǎn)攪拌籠，攪拌籠由中空的攪拌內(nèi)筒、內(nèi)筒頂端3個中空的吸管攪拌槳葉、和內(nèi)筒外側(cè)由不銹鋼絲網(wǎng)構(gòu)成網(wǎng)狀籠壁組成的環(huán)狀區(qū)。吸管攪拌槳葉在旋轉(zhuǎn)中使內(nèi)筒頂部形成負(fù)壓，將反應(yīng)液從內(nèi)筒底部吸入。4.微載體培養(yǎng)設(shè)備

在攪拌式通氣發(fā)酵罐、氣升式通氣發(fā)酵罐、中空纖維培養(yǎng)裝置、多級流化床和固定床等反應(yīng)器中，放入不銹鋼、玻璃、光面陶瓷、塑料等材料做成多孔載體，即構(gòu)成細(xì)胞懸浮培養(yǎng)反應(yīng)器。

多孔載體對動物細(xì)胞有很好的親和性，可使動物細(xì)胞貼附在栽體上。貼附了