微載體培養技術（microcarrier culture technique）

一、微載體培養應用

此技術于1967年被用于動物細胞大規模培養。經過三十余年的發展，該技術目前已漸日趨完善和成熟，并廣泛應用于生產疫苗、基因工程產品等。

微載體培養是目前公認的最有發展前途的一種動物細胞大規模培養技術，其兼具懸浮培養和貼壁培養的優點，放大容易。目前微載體培養廣泛用于培養各種類型細胞，生產疫苗、蛋白質產品，如293細胞、成肌細胞、Vero細胞、CHO細胞。

使用較多的反應器有兩種：貝朗公司的BIOSTAT?B反應器，使用雙槳葉無氣泡通氣攪拌系統；NBS公司的CelliGen、CelliGen PlusTM和Bioflo3000反應器，使用Cell-lift雙篩網攪拌系統。兩種系統都能實現培養細胞和收獲產物的有效分離。

二、微載體

是指直徑在60-250μm，能適用于貼壁細胞生長的微珠。一般是由天然葡聚糖或者各種合成的聚合物組成。

自Van Wezel用DEAE-Sephadex A 50 研制的第一種微載體問世以來，國際市場上出售的微載體商品的類型已經達十幾種以上，包括液體微載體、大孔明膠微載體、聚苯乙烯微載體、PHEMA微載體、甲殼質微載體、聚氨酯泡沫微載體、藻酸鹽凝膠微載體以及磁性微載體等。常用商品化微載體有三種：Cytodex1、2、3，Cytopore和Cytoline。

微載體的大小：增大單位體積內表面積（S/F）對細胞的生長非常有利。使微載體直徑盡可能小，最好控制在100-200μm之間。

微載體的密度：一般為1.03-1.05g/cm2，隨著細胞的貼附及生長，密度可逐漸增大。

微載體的表面電荷：據研究，控制細胞貼壁的基本因素是電荷密度而不是電荷性質。若電荷密度太低，細胞貼附不充分，但電荷密度過大，反而會產生“毒性”效應。

三、微載體培養原理與操作

1.原理：其原理是將對細胞無害的顆粒-微載體加入到培養容器的培養液中，作為載體，使細胞在微載體表面附著生長，同時通過持續攪動使微載體始終保持懸浮狀態。

貼壁依賴性細胞在微載體表面上的增殖，要經歷黏附貼壁、生長和擴展成單層三個階段。細胞只有貼附在固體基質表面才能增殖，故細胞在微載體表面的貼附是進一步鋪展和生長的關鍵。黏附主要是靠靜電引力和范德華力。

細胞能否在微載體表面黏附，主要取決于細胞與微載體的接觸概率和相融性。

2. 攪拌轉速：由于動物細胞無細胞壁，對剪切力敏感，因而無法靠提高攪拌轉速來增加接觸概率。通常的操作方式是：在貼壁期采用低攪拌轉速，時攪時停；數小時后，待細胞附著于微載體表面時，維持設定的低轉速，進入培養階段。微載體培養的攪拌非常慢，最大速度75r/min。

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