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1、植物细胞悬浮培养第1页，共54页，编辑于2022年，星期六强心苷类（侧链为不饱和内酯环）甾醇甾醇第2页，共54页，编辑于2022年，星期六（3 3）生物碱：吡啶、喹啉、异喹啉等。）生物碱：吡啶、喹啉、异喹啉等。（4 4）醌类：包括蒽醌、萘醌等。）醌类：包括蒽醌、萘醌等。（5 5）蛋蛋白白质质类类：胰胰岛岛素素、氨氨基基酸酸、蛋蛋白白酶酶抑抑制剂。植物病毒抑制剂、植物抗生素等。制剂。植物病毒抑制剂、植物抗生素等。（6 6）黄黄酮酮类类：具具有有C6-C3-C6C6-C3-C6结结构构，生生物物合合成成前前体体是是苯苯丙丙氨氨酸酸和和丙丙二二酸酸单单酰酰辅辅酶酶A A。多多为为治理心血管疾病和高血
2、压的药物成分。治理心血管疾病和高血压的药物成分。小檗碱小檗碱蒽醌蒽醌黄酮黄酮第3页，共54页，编辑于2022年，星期六植植物细胞培养制药进展物细胞培养制药进展第一个专利：第一个专利：19561956年年RoutinRoutin和和NickellNickell首次数提出利用植首次数提出利用植物细胞培养技术生产天然产物的第一个专利物细胞培养技术生产天然产物的第一个专利 工业植物生物技术工业植物生物技术 ：2020世纪世纪9090年代明确提出年代明确提出 已经从已经从 200200余种药用植物获得了愈伤组织或细胞悬浮培养余种药用植物获得了愈伤组织或细胞悬浮培养物（傅经国等，物（傅经国等，200420
3、04）国际国际日本日本 ：紫草：紫草 人参人参 红豆杉红豆杉 欧美欧美 ：美国红豆杉；：美国红豆杉；德国德国紫锥菊紫锥菊国内：罗士韦国内：罗士韦 叶和春叶和春 郑光植郑光植 侯嵩生侯嵩生 丁家宜丁家宜 第4页，共54页，编辑于2022年，星期六利用途径生产次生代谢产物的优点不受季节、环境、病虫害影响不受季节、环境、病虫害影响.不占耕地，适用于贫瘠的地方不占耕地，适用于贫瘠的地方代谢产物生产可以在可控条件下进行代谢产物生产可以在可控条件下进行,可以可以通过细胞株筛选、特定生物转化途径与代谢通过细胞株筛选、特定生物转化途径与代谢调控提高目标产物含量调控提高目标产物含量.第5页，共54页，编辑于20
4、22年，星期六技术路线技术路线 目标植物选择目标植物选择愈愈伤伤组组织织诱诱导导液液体体培培养养培培养养条条件的优化件的优化反应器扩大培养反应器扩大培养愈愈伤伤组组织织诱诱导导固固体体、液液体体培培养养高产细胞系筛选高产细胞系筛选生物合成途径的研究生物合成途径的研究器器官官分分化化（发发状状根根）固固体体液液体体培培养养条条件件的的优优化化反反应应器器扩扩大大培培养养有有效效成分提取、分离成分提取、分离第6页，共54页，编辑于2022年，星期六植物细胞培养植物细胞培养 是在离体条件下，是在离体条件下，将分离的植物细将分离的植物细胞通过继代培养胞通过继代培养增殖，获得大量增殖，获得大量细胞群体的
5、一种细胞群体的一种技术。技术。是人工种子、原是人工种子、原生质体培养、花生质体培养、花药培养等的支撑药培养等的支撑技术。技术。第7页，共54页，编辑于2022年，星期六植物细胞培养的特点:大小大小;细胞团的形式存在细胞团的形式存在;纤维素细胞壁和大液泡纤维素细胞壁和大液泡,易被剪切力损伤易被剪切力损伤;生长缓慢生长缓慢培养基成分丰富而复杂培养基成分丰富而复杂,易被微生物污染易被微生物污染;需光、氧、二氧化碳需光、氧、二氧化碳第8页，共54页，编辑于2022年，星期六培养类型培养类型按培养对象来说，可分为原生质体培养和单按培养对象来说，可分为原生质体培养和单细胞培养；细胞培养；按培养基类型可分为
6、固体培养和液体培养；按培养基类型可分为固体培养和液体培养；按培养方式可分为悬浮细胞培养和固定化细按培养方式可分为悬浮细胞培养和固定化细胞培养胞培养 。第9页，共54页，编辑于2022年，星期六植物单细胞分离和初步培养单细胞获得：单细胞获得：机械法；酶解法；愈伤组织法机械法；酶解法；愈伤组织法单细胞培养：单细胞培养：平板培养平板培养(plating culture)看护培养法（看护培养法（nursing culture)饲养层培养饲养层培养(feeding layer culture)第10页，共54页，编辑于2022年，星期六单细胞分离方法单细胞分离方法机械法机械法具体做法：具体做法：将叶片轻
7、轻研碎、过滤离心、收集净化将叶片轻轻研碎、过滤离心、收集净化从未分化的疏松易碎的愈伤组织，通过摇从未分化的疏松易碎的愈伤组织，通过摇床振荡获得分散的单细胞或小细胞团床振荡获得分散的单细胞或小细胞团优点：优点：细胞不受酶伤害；细胞不受酶伤害；有利于进行细胞的生理和生化研究。有利于进行细胞的生理和生化研究。第11页，共54页，编辑于2022年，星期六单细胞分离方法单细胞分离方法酶解法酶解法酶对细胞壁有一定的软化作用，所以采用酶对细胞壁有一定的软化作用，所以采用酶法时，必须加入甘露醇等渗透压保护剂；酶法时，必须加入甘露醇等渗透压保护剂；可通过加入硫酸葡聚糖钾来提高游离细胞可通过加入硫酸葡聚糖钾来提高
8、游离细胞的产量。的产量。酶解法的优点酶解法的优点可获得较多的叶肉游离细胞（但对禾本科可获得较多的叶肉游离细胞（但对禾本科植物叶片效果不好）。植物叶片效果不好）。第12页，共54页，编辑于2022年，星期六细胞平板培养（细胞平板培养（plating culture)指将一定密度的悬浮细胞接种到一薄层固体培指将一定密度的悬浮细胞接种到一薄层固体培养基中进行培养的技术。养基中进行培养的技术。Bergman(1960)首创首创单细胞的分离：一般采用酶分离法，小细胞单细胞的分离：一般采用酶分离法，小细胞团不能超过团不能超过6个细胞。个细胞。单细胞悬浮液的制备：分离的单细胞经培养单细胞悬浮液的制备：分离的
9、单细胞经培养基洗涤基洗涤2次以后，调整密度为次以后，调整密度为5103个个/毫升毫升植板：将植板：将1份已调整好密度的单细胞悬浮液份已调整好密度的单细胞悬浮液与与4份份35的固体培养基充分混合均匀，然的固体培养基充分混合均匀，然后均匀地平铺于培养皿中，其厚度为后均匀地平铺于培养皿中，其厚度为5mm左右。左右。第13页，共54页，编辑于2022年，星期六细胞平板培养（细胞平板培养（plating culture)平板培养的效果一般用植板率来衡量。植板平板培养的效果一般用植板率来衡量。植板率是能长出细胞团的单细胞在接种单细胞总率是能长出细胞团的单细胞在接种单细胞总和中所占的比例。和中所占的比例。每
10、个平板形成的细胞团数每个平板形成的细胞团数植板率植板率 每个平板接种的细胞总数每个平板接种的细胞总数第14页，共54页，编辑于2022年，星期六细胞平板培养（细胞平板培养（plating culture)优点：优点：单细胞在培养基中分布均匀，便于在显微单细胞在培养基中分布均匀，便于在显微镜下对细胞进行定点观察，是单细胞株筛选镜下对细胞进行定点观察，是单细胞株筛选和突变体筛选的常用方法。和突变体筛选的常用方法。由于它具有筛选效率高、筛选量大、操作由于它具有筛选效率高、筛选量大、操作简便等优点，被广泛应用于细胞分裂、分化、简便等优点，被广泛应用于细胞分裂、分化、生理生化、遗传变异、次生代谢产物合成
11、等。生理生化、遗传变异、次生代谢产物合成等。缺点：通气状况不好，排泄物质易积累造成缺点：通气状况不好，排泄物质易积累造成毒害或影响组织吸收。毒害或影响组织吸收。第15页，共54页，编辑于2022年，星期六细胞悬浮细胞悬浮过滤过滤与培养基与培养基混合混合植板植板培养培养克隆愈克隆愈伤组织伤组织第16页，共54页，编辑于2022年，星期六看护培养（nurse culture）Muir(1953)首创此法获得烟草单细胞体系。首创此法获得烟草单细胞体系。优点：简便易行，效果好。优点：简便易行，效果好。缺点：不能在显微镜下追踪细胞分裂、生长缺点：不能在显微镜下追踪细胞分裂、生长过程。过程。第17页，共5
12、4页，编辑于2022年，星期六第18页，共54页，编辑于2022年，星期六微室培养微室培养(microchamber culture)在人工制造的无菌小室中，将一滴悬浮细胞在人工制造的无菌小室中，将一滴悬浮细胞液培养在少量培养基上，使其分裂增殖形液培养在少量培养基上，使其分裂增殖形成细胞团的方法。由成细胞团的方法。由Jones等在等在1960年设年设计的。计的。优点：可对培养细胞连续进行显微观察，了优点：可对培养细胞连续进行显微观察，了解一个细胞的生长、分裂、分化等过程解一个细胞的生长、分裂、分化等过程缺点：培养基少，营养和水分难以保持，缺点：培养基少，营养和水分难以保持，pH变动幅度大，培养
13、细胞仅能短期分裂。变动幅度大，培养细胞仅能短期分裂。细胞起始密度：细胞起始密度：3080个个/室。室。第19页，共54页，编辑于2022年，星期六第20页，共54页，编辑于2022年，星期六双层滤纸植板培养Horsch等等（1980）建建立立培养皿培养皿培养基培养基饲养细胞层饲养细胞层培养细胞培养细胞 看护滤纸看护滤纸转移滤纸转移滤纸第21页，共54页，编辑于2022年，星期六固体培养固体培养固体培养是在培养基中加入一定量的凝固剂，固体培养是在培养基中加入一定量的凝固剂，经加热溶解后，分别装入培养用的容器中，经加热溶解后，分别装入培养用的容器中，冷却后凝结成固体培养基。冷却后凝结成固体培养基。
14、优缺点优缺点简便易行、所占空间小简便易行、所占空间小 生长的不平衡，易出现极化现象生长的不平衡，易出现极化现象 易堆积生长过程中排出的有害物质易堆积生长过程中排出的有害物质 有些生理生化指标测定不方便有些生理生化指标测定不方便常用的固化剂常用的固化剂 琼脂、明胶（琼脂、明胶（10%10%）等）等第22页，共54页，编辑于2022年，星期六液体培养液体培养 1 1成批培养法成批培养法 batch culturebatch culture细胞和培养基一次性加入到培养容器或生细胞和培养基一次性加入到培养容器或生物反应器内进行培养物反应器内进行培养,在培养过程中培养液在培养过程中培养液体积不变体积不变
15、,不添加营养成分不添加营养成分,待细胞增长和产待细胞增长和产物积累到适当的时间物积累到适当的时间,一次性收获细胞、产一次性收获细胞、产物和培养液的培养方法物和培养液的培养方法.第23页，共54页，编辑于2022年，星期六液体培养液体培养 1 1成批培养法成批培养法 batch culturebatch culture特点：特点：操作简单，培养周期短操作简单，培养周期短.直接反映细胞生长代谢过程直接反映细胞生长代谢过程.可直接放大可直接放大不能控制底物浓度、细胞易老化、生长周不能控制底物浓度、细胞易老化、生长周期短、效率低期短、效率低.两步两步成批培养法成批培养法即使用两个生物反应器，第一个反应
16、器用即使用两个生物反应器，第一个反应器用于细胞生物量的累积，第二个反应器用于次于细胞生物量的累积，第二个反应器用于次级代谢产物的生产。级代谢产物的生产。第24页，共54页，编辑于2022年，星期六2.2.半连续培养法半连续培养法 semi-continuous culturesemi-continuous culture重复分批式培养或换液培养重复分批式培养或换液培养.在细胞增长和产物形在细胞增长和产物形成过程中成过程中,每间隔一段时间从中取出部分培养液或每间隔一段时间从中取出部分培养液或细胞细胞,剩余的细胞作为种子剩余的细胞作为种子,再用新的培养液补足到原再用新的培养液补足到原体积体积,使生
17、物反应器内的总体积不变使生物反应器内的总体积不变.特点特点:细胞可持续指数生长细胞可持续指数生长,并可保持产物和细胞在一较高的并可保持产物和细胞在一较高的浓度水平浓度水平,培养过程中可延续很长时间培养过程中可延续很长时间.可进行多次收获可进行多次收获.操作简便操作简便,生产效率高生产效率高.第25页，共54页，编辑于2022年，星期六3 3连续培养法连续培养法(continuous culture)(continuous culture)连连续续培培养养法法是是在在细细胞胞达达最最大大密密度度之之前前，以以一一定定速速度度向向生生物物反反应应器器连连续续添添加加新新鲜鲜培培养养基基，同同时时含
18、含有有细细胞胞的的培培养养液液以以相相同同的的速速度度连连续续从从生生物物反反应应器器流流出出，以以保保持持培培养养体体积积恒恒定定的的培养方式。培养方式。该该法法的的理理论论基基础础是是根根据据MonodMonod公公式式，即即生生长长速速度度取取决决于于基质的浓度。基质的浓度。maxmaxS/(Ks+S)S/(Ks+S)=特定生长速度；特定生长速度；maxmax=特定最大生长速度；特定最大生长速度；Ks=Ks=饱和饱和系数；系数；S=S=基质浓度基质浓度两阶段连续培养法两阶段连续培养法于第一反应器中投入生长培养基并连续加入该培于第一反应器中投入生长培养基并连续加入该培养基，而于第二反应器中
19、投入生产培养基。养基，而于第二反应器中投入生产培养基。第26页，共54页，编辑于2022年，星期六3 3连续培养法连续培养法(continuous culture)(continuous culture)特点特点:细细胞胞能能在在近近似似恒恒定定状状态态下下生生长长、营营养养物物质质浓浓度度、产产物物浓浓度度、pHpH基基本本保保持持恒恒定定，细细胞胞浓浓度度以以及及细细胞胞比比生生长长速速率率可可基基本本维维持持不不变，细胞维持持续指数增长。变，细胞维持持续指数增长。稳稳定定状状态态可可有有效效地地延延长长分分批批培培养养中中的的对对数数生长期。生长期。第27页，共54页，编辑于2022年，
20、星期六3 3连续培养法连续培养法(continuous culture)(continuous culture)问题问题:一直有细胞收获，浓度一般不高一直有细胞收获，浓度一般不高细胞分裂快、易变异；细胞分裂快、易变异；由由于于是是开开放放式式操操作作，加加上上培培养养周周期期较较长长，容易造成污染容易造成污染对设备、仪器的控制技术要求较高。对设备、仪器的控制技术要求较高。第28页，共54页，编辑于2022年，星期六悬浮培养悬浮培养（Suspension culture）悬浮培养是细胞培养的基本方法，是将单个悬浮培养是细胞培养的基本方法，是将单个游离细胞或小细胞团在液体培养基中进行培游离细胞或小
21、细胞团在液体培养基中进行培养增殖的技术。养增殖的技术。特点特点 1.培养细胞可不断增殖，且生长速度快。培养细胞可不断增殖，且生长速度快。2.液体状态下便于细胞和营养物质的充分接触液体状态下便于细胞和营养物质的充分接触和交换，细胞状态可以相对保持一致。和交换，细胞状态可以相对保持一致。第29页，共54页，编辑于2022年，星期六细胞悬浮培养的建立细胞悬浮培养的建立愈伤组织的诱导愈伤组织的诱导悬浮系的建立与继代培养悬浮系的建立与继代培养悬浮细胞的生长动态悬浮细胞的生长动态悬浮细胞同步化悬浮细胞同步化第30页，共54页，编辑于2022年，星期六愈伤组织的诱导愈伤组织的诱导选择适宜的外植体：幼胚、下胚
22、轴、子叶。选择适宜的外植体：幼胚、下胚轴、子叶。选择适宜的培养基：较高激素浓度；必要的选择适宜的培养基：较高激素浓度；必要的附加物质。附加物质。第31页，共54页，编辑于2022年，星期六要求：松散性好、增殖快、再生能力强。其外观要求：松散性好、增殖快、再生能力强。其外观一般是色泽呈鲜艳的乳白或淡黄色，呈细小颗粒一般是色泽呈鲜艳的乳白或淡黄色，呈细小颗粒状，疏松易碎状，疏松易碎第32页，共54页，编辑于2022年，星期六悬浮系的建立与培养悬浮系的建立与培养callus150250ml flaskcentrifuge isolationsubculture1g/10ml medium100120
23、 rmp culture transfer 1 time/3d80 rpm第33页，共54页，编辑于2022年，星期六第34页，共54页，编辑于2022年，星期六成功的悬浮细胞培养体系特征悬浮培养分散性良好，细胞团较小，一般在悬浮培养分散性良好，细胞团较小，一般在3050个细胞以下。个细胞以下。均一性好，细胞形状和细胞团大小大致相同。均一性好，细胞形状和细胞团大小大致相同。悬浮系外观为大小均一的小颗粒，培养基清悬浮系外观为大小均一的小颗粒，培养基清澈透亮，细胞色泽呈鲜艳的乳白或淡黄色。澈透亮，细胞色泽呈鲜艳的乳白或淡黄色。细胞生长迅速，悬浮细胞的生长量一般细胞生长迅速，悬浮细胞的生长量一般23
24、天便可增加一倍。天便可增加一倍。第35页，共54页，编辑于2022年，星期六第36页，共54页，编辑于2022年，星期六第37页，共54页，编辑于2022年，星期六悬浮细胞的生长动态第38页，共54页，编辑于2022年，星期六悬浮细胞生长的衡量根据不同培养时间的细胞数变化，或细胞质根据不同培养时间的细胞数变化，或细胞质量变化。量变化。生长速率生长速率(p)：不同时间细胞密度：不同时间细胞密度(x)的自然的自然对数与起始密度对数与起始密度(x0)的自然对数之差与培养的自然对数之差与培养时间时间(t)的比值的比值p(lnx-lnx0)/t鲜重：真空减压过滤后称重，反应细胞生长鲜重：真空减压过滤后称
25、重，反应细胞生长情况情况干重：鲜细胞烘干至衡重，反应细胞质量干重：鲜细胞烘干至衡重，反应细胞质量第39页，共54页，编辑于2022年，星期六影响悬浮细胞生长的因素起始愈伤组织的质量起始愈伤组织的质量接种细胞密度：悬浮细胞的起始密度一般在接种细胞密度：悬浮细胞的起始密度一般在0.52.5105个细胞个细胞/毫升。接种初期的细胞毫升。接种初期的细胞密度过低往往使延迟期加长。密度过低往往使延迟期加长。最低有效密度最低有效密度：即能使细胞分裂、增殖的最低接种量。即能使细胞分裂、增殖的最低接种量。培养条件：培养基、方式、温度、继代周期。培养条件：培养基、方式、温度、继代周期。第40页，共54页，编辑于2
26、022年，星期六影响悬浮细胞生长的因素培养基培养基应用应用条件培养基条件培养基（生长过愈伤组织或悬（生长过愈伤组织或悬浮细胞的液体培养基）提供单细胞生长和浮细胞的液体培养基）提供单细胞生长和分裂所需的特殊代谢物。分裂所需的特殊代谢物。基本培养基成分的调节视不同的培养目的基本培养基成分的调节视不同的培养目的而定而定 培养基设计时培养基设计时,一般均以诱导愈伤组一般均以诱导愈伤组织形成的培养基为基础进行调整。常用的织形成的培养基为基础进行调整。常用的培养基有培养基有MS、B5、LS、N6等。等。植物激素和其他附加成分的应用。植物激素和其他附加成分的应用。第41页，共54页，编辑于2022年，星期六
27、影响悬浮细胞生长的因素培养方式：摇瓶，反应器（气动式、搅拌式）培养方式：摇瓶，反应器（气动式、搅拌式）；分批培养，半连续培养和连续培养；分批培养，半连续培养和连续培养温度温度 25继代周期继代周期指具有一定起始密度的细胞指具有一定起始密度的细胞,从开始培养到细从开始培养到细胞数目和总重量增长停止的一个过程。胞数目和总重量增长停止的一个过程。培养周期的长短是由起始细胞密度、延迟期的长培养周期的长短是由起始细胞密度、延迟期的长短、生长速率等决定。短、生长速率等决定。继代培养（继代培养（SubcultureSubculture）：继初代培养之后的：继初代培养之后的连续数代的扩繁殖培养过程。连续数代的
28、扩繁殖培养过程。第42页，共54页，编辑于2022年，星期六悬浮培养细胞的同步化细胞同步化：同一悬浮培养体系的所有细胞细胞同步化：同一悬浮培养体系的所有细胞都同时通过细胞周期的某一特定时期。都同时通过细胞周期的某一特定时期。植物细胞在悬浮培养中容易团聚并进入不同植物细胞在悬浮培养中容易团聚并进入不同程度的分化状态，因此，要达到完全同步化程度的分化状态，因此，要达到完全同步化是十分困难的。是十分困难的。同一培养体系的植物细胞经常不能处于同一同一培养体系的植物细胞经常不能处于同一细胞周期，这种差异使悬浮细胞分裂、代谢细胞周期，这种差异使悬浮细胞分裂、代谢以及生理生化状态等复杂化。以及生理生化状态等
29、复杂化。通过一定的理化措施可以使同一体系中的细通过一定的理化措施可以使同一体系中的细胞达到相对同步化。胞达到相对同步化。什么措施？什么措施？第43页，共54页，编辑于2022年，星期六细细胞胞周周期期 第44页，共54页，编辑于2022年，星期六饥饿法饥饿导致的细胞分裂受阻常常是使细胞不能饥饿导致的细胞分裂受阻常常是使细胞不能合成合成DNA，即不能进入，即不能进入S期，或细胞分裂不期，或细胞分裂不能进行，即不能进入能进行，即不能进入M期。因此，通过饥饿期。因此，通过饥饿法可以获得处于法可以获得处于G1和和G2期的同步化细胞。期的同步化细胞。氮饥饿时，通常获得氮饥饿时，通常获得G1期的同步化细胞
30、期的同步化细胞磷和碳饥饿时，获得磷和碳饥饿时，获得G1和和G2期的同步化期的同步化细胞。细胞。将饥饿细胞转入完整培养基中继代培养时，将饥饿细胞转入完整培养基中继代培养时，细胞分裂又可重新恢复。细胞分裂又可重新恢复。第45页，共54页，编辑于2022年，星期六抑制剂法通过一些通过一些DNA合成抑制剂处理细胞，使细胞滞合成抑制剂处理细胞，使细胞滞留在留在DNA合成前期，当解除抑制后，即可获得合成前期，当解除抑制后，即可获得处于同一细胞周期处于同一细胞周期(G1)的同步化细胞。的同步化细胞。常用抑制剂主要有常用抑制剂主要有5-氟脱氧尿苷氟脱氧尿苷(FudR)和羟基尿和羟基尿(HU)。用羟基尿处理获得
31、同步化细胞的方法在小麦、玉米、用羟基尿处理获得同步化细胞的方法在小麦、玉米、西芹等植物细胞培养中已有成功应用。西芹等植物细胞培养中已有成功应用。利用破坏微管的药物将细胞阻断在中期，常用利用破坏微管的药物将细胞阻断在中期，常用的药物有秋水仙素和秋水仙酰胺，后者毒性较的药物有秋水仙素和秋水仙酰胺，后者毒性较小。小。第46页，共54页，编辑于2022年，星期六分选法依据：细胞体积大小依据：细胞体积大小方法方法常规分选方法是梯度离心常规分选方法是梯度离心精细的分选可采用流式细胞仪精细的分选可采用流式细胞仪优点优点操作简单操作简单分选细胞维持了自然生长状态，不会有其它处理分选细胞维持了自然生长状态，不会
32、有其它处理带来的副作用带来的副作用缺点缺点分选精细度较差分选精细度较差第47页，共54页，编辑于2022年，星期六低温处理可以提高培养体系中细胞同步化的程度可以提高培养体系中细胞同步化的程度Okamura等曾采用此方法使胡萝卜悬浮细等曾采用此方法使胡萝卜悬浮细胞较好地同步化。胞较好地同步化。梅兴国等（梅兴国等（2001）采用）采用6低温处理红豆低温处理红豆杉细胞也获得较明显同步化效果。杉细胞也获得较明显同步化效果。可能的原因可能的原因不同的温度对细胞的有丝分裂有极明显的不同的温度对细胞的有丝分裂有极明显的影响，在一定范围内，温度下降使细胞分影响，在一定范围内，温度下降使细胞分裂速度减慢，细胞周
33、期延长，从而相应地裂速度减慢，细胞周期延长，从而相应地延长了分裂期的时间，使分裂指数提高，延长了分裂期的时间，使分裂指数提高，细胞同步化率升高。细胞同步化率升高。第48页，共54页，编辑于2022年，星期六固定化培养法（固定化培养法（cell immobilization culture)将细胞限制或定位于特定空间位置的培养技将细胞限制或定位于特定空间位置的培养技术称为细胞固定化培养。术称为细胞固定化培养。固定化培养方法固定化培养方法:吸附吸附 交联交联 共价结合共价结合 包埋包埋吸附固定化吸附固定化离子离子/共价交联法共价交联法共价结合法共价结合法包埋法包埋法微囊化、凝胶包埋微囊化、凝胶包埋
34、第49页，共54页，编辑于2022年，星期六与悬浮培养相比，固定化培养的优点：与悬浮培养相比，固定化培养的优点：提高了药物的合成、积累提高了药物的合成、积累；能长时间保持细胞活力；能长时间保持细胞活力；可以反复使用；可以反复使用；抗剪切能力强抗剪切能力强；耐受有毒前体物质的浓度高；耐受有毒前体物质的浓度高；遗传性状较稳定；遗传性状较稳定；后处理难度小。后处理难度小。第50页，共54页，编辑于2022年，星期六固固定定化化植植物物细细胞胞培培养养技技术术要要进进入入工工业业化化生生产产有许多问题尚待解决。有许多问题尚待解决。首首先先，固固定定化化培培养养要要求求代代谢谢产产物物必必须须是是分泌到
35、细胞外的。分泌到细胞外的。第第二二，植植物物细细胞胞药药物物的的积积累累是是不不连连续续的的，这也限制了固定化细胞方法的应用。这也限制了固定化细胞方法的应用。第三，易污染。第三，易污染。Flash第51页，共54页，编辑于2022年，星期六对固定化细胞活力的测定方法染色法染色法呼吸强度测定呼吸强度测定细胞生长和分解速率的测定细胞生长和分解速率的测定第52页，共54页，编辑于2022年，星期六两类培养方法所使用的反应器的比较机械搅拌式生物反应器机械搅拌式生物反应器气升式生物反应器气升式生物反应器鼓泡式生物反应器鼓泡式生物反应器第53页，共54页，编辑于2022年，星期六两类培养方法所使用的反应器的比较流化床生物反应器流化床生物反应器固定床生物反应器固定床生物反应器填充床生物反应器填充床生物反应器涓流床生物反应器涓流床生物反应器第54页，共54页，编辑于2022年，星期六