[實(shí)用新型]一種用于培養(yǎng)細(xì)胞的載體

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720177328.X
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN206553537U
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張永新;葉治家;王修林;王香寒;朱融暉;譚玉麟;徐張展;劉小浩
• 申請（專利權(quán)）人: 南京新諾丹生物技術(shù)有限公司
• 主分類號: C12N5/02
• 分類號: C12N5/02
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所32207
• 代理人: 盧亞麗

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及細(xì)胞培養(yǎng)領(lǐng)域，一種用于細(xì)胞培養(yǎng)的載體。

背景技術(shù)

細(xì)胞培養(yǎng)是指在合適的培養(yǎng)條件下，動物細(xì)胞離體生長和增殖，并保持其特征和功能的技術(shù)。來自于動物實(shí)體組織的大多數(shù)細(xì)胞需要貼壁單層生長。只要它們沒有轉(zhuǎn)化為非貼壁依賴性的，必須貼附在合適的固體介質(zhì)上并鋪展，才能開始生長。

傳統(tǒng)的細(xì)胞培養(yǎng)是使用細(xì)胞培養(yǎng)皿進(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)皿經(jīng)過處理適于細(xì)胞貼附和生長，一個傳統(tǒng)的培養(yǎng)皿提供了78.52cm²并可以可支持10⁶-10⁷個細(xì)胞貼附生長。隨后，人們開始使用細(xì)胞轉(zhuǎn)瓶，滾瓶、以及中空纖維等裝置進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)。此種方法工藝勞動強(qiáng)度大，細(xì)胞產(chǎn)量低，產(chǎn)品批間差異大，且容易造成污染，耗時耗力，并不能滿足現(xiàn)今社會上對細(xì)胞產(chǎn)物大批量培養(yǎng)的需求。

微載體是細(xì)胞培養(yǎng)中所使用的一類無毒性、非剛性、密度均一、透明的小顆粒。能使貼壁依賴性細(xì)胞貼附在顆粒表面進(jìn)行懸浮培養(yǎng)，從而增加細(xì)胞貼附生長的面積，有利于細(xì)胞的大規(guī)模培養(yǎng)和收集。

最早使用微載體培養(yǎng)技術(shù)的是1967年Van Wezel利用離子交換凝膠(DEAE-Sephadex A50)作為載體，輕微攪動即可使該離子交換凝膠成為微小的顆粒懸浮在培養(yǎng)基中，由于這種微載體帶有電荷，利于細(xì)胞貼附于載體上進(jìn)行生長繁殖，而且載體處于懸浮狀態(tài)不僅可大大增加細(xì)胞附著面積，又使細(xì)胞能與培養(yǎng)基充分接觸，進(jìn)而有利于細(xì)胞的生長，因此能達(dá)到大量培養(yǎng)細(xì)胞的目的。

微載體培養(yǎng)是目前公認(rèn)的最有發(fā)展前途的一種動物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)，由于其兼具懸浮培養(yǎng)和貼壁培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)，且放大容易，已廣泛用于培養(yǎng)各種類型細(xì)胞，生產(chǎn)疫苗、蛋白質(zhì)產(chǎn)品，如293細(xì)胞、成肌細(xì)胞、Vero細(xì)胞、CHO細(xì)胞等。良好的細(xì)胞培養(yǎng)微載體具有以下特點(diǎn)：表面積/體積(S/V)大，單位體積培養(yǎng)液的細(xì)胞產(chǎn)率高；把懸浮培養(yǎng)和貼壁培養(yǎng)融合在一起，兼有兩者的優(yōu)點(diǎn)；可用簡單的顯微鏡觀察細(xì)胞在微珠表面的生長情況；簡化了細(xì)胞生長各種環(huán)境因素的檢測和控制，重現(xiàn)性好；培養(yǎng)基利用率較高；容易進(jìn)行放大培養(yǎng)；細(xì)胞收獲過程不復(fù)雜；勞動強(qiáng)度小；培養(yǎng)系統(tǒng)占地面積和空間小。目前已開發(fā)了多種商業(yè)化的微載體，包括葡聚糖微載體、聚賴氨酸液體微載體、大孔明膠微載體、纖維素微載體、殼聚糖微載體、甲殼質(zhì)微載體、聚苯乙烯微載體、聚氨酯泡沫微載體、藻酸鹽凝膠微載體以及磁性微載體等。

大規(guī)模的細(xì)胞培養(yǎng)是通過哺乳動物細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)病毒疫苗或蛋白產(chǎn)品的有效途徑。貼壁依賴性細(xì)胞貼附在微載體上利用生物反應(yīng)器懸浮培養(yǎng)成為迄今最常用、最有效的細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)模式之一。

目前市場上使用的商品化微載體主要有：如GE公司的CytodexⅠ、CytodexⅡ、CytodexⅢ和Thermo公司的Cytopore，Cytoline，Biosilon、CultispherG等，以上的微載體因?yàn)槠渲谱餍枰?jīng)過多種生物反應(yīng)溶劑、高分子聚合物材料以及添加劑、還原劑等相互反應(yīng)、中和以及清洗，工序繁多，工藝復(fù)雜，所以價格昂貴，目前的市場價已達(dá)每公斤3-10萬元人民幣，還時常出現(xiàn)供貨不及時的現(xiàn)象。而且由于此類微載體的尺寸在幾微米到幾百微米不等，體積微小，在細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)時需要大量的微載體置入反應(yīng)器內(nèi)，容易造成微載體堆積，使得相連的微載體之間的空隙很小，細(xì)胞生長密度比較大，在底部及中心部位的細(xì)胞就很難獲得細(xì)胞增殖所需的充足養(yǎng)分，以及影響細(xì)胞消耗過的廢物排放，使得細(xì)胞的生長環(huán)境和生長狀態(tài)變差，容易造成底部的細(xì)胞生長緩慢甚至死亡。受損死亡的細(xì)胞從載體上脫落進(jìn)而影響其它細(xì)胞的生長。如果是干細(xì)胞，則更容易產(chǎn)生非特異性分化。

因此，開發(fā)出細(xì)胞培養(yǎng)領(lǐng)域中適合于多種動物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)所用的載體，具有廣泛的應(yīng)用前景，對促進(jìn)生物反應(yīng)器載體大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展具有重要的歷史意義。

本實(shí)用新型的目的是為生物細(xì)胞的增殖培養(yǎng)提供一種生長載體，使其可以擁有更大的細(xì)胞吸附生長空間，并在載體之間的空隙形成適合細(xì)胞生長的微環(huán)境，可以大規(guī)模培養(yǎng)所需的細(xì)胞。并隨著培養(yǎng)容器或者反應(yīng)器的運(yùn)動實(shí)現(xiàn)攪拌培養(yǎng)基的功能，避免由于傳統(tǒng)的反應(yīng)器采用機(jī)械式攪拌原理而產(chǎn)生剪切力，從而造成細(xì)胞受損，甚至死亡。

此外，也可以給載體增加可磁化物質(zhì)，使之可以通過外部磁場控制載體的運(yùn)動、分布以及狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)更均勻的攪拌培養(yǎng)基液體和形成更優(yōu)的細(xì)胞生長微環(huán)境。