懸浮培養(yǎng)技術(shù)在生物制藥中的應(yīng)用

馬彥羽（吉林省五星動物保健藥廠，吉林　長春　130062）

懸浮培養(yǎng)技術(shù)在生物制藥中的應(yīng)用

馬彥羽（吉林省五星動物保健藥廠，吉林長春130062）

生物制藥傳統(tǒng)的細(xì)胞培養(yǎng)方式是行轉(zhuǎn)瓶細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，這種方式不僅增加勞動量，而且還存在費(fèi)用高、細(xì)胞密度降低和病毒生產(chǎn)率低的不良特點(diǎn)。隨著生物科技的不斷發(fā)展，懸浮培養(yǎng)技術(shù)的研發(fā)在生物制藥中的應(yīng)用逐漸被重視，它可以有效避免傳統(tǒng)轉(zhuǎn)瓶培養(yǎng)的缺點(diǎn)。下面本文就生物制藥中懸浮培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)分析，內(nèi)容如下。

懸浮培養(yǎng)技術(shù)；生物制藥；應(yīng)用

懸浮培養(yǎng)技術(shù)指的是使用生物反應(yīng)器進(jìn)行動物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)，從中獲得高生產(chǎn)率、高質(zhì)量的生物制品的培養(yǎng)技術(shù)，在此過程中利用人工控制技術(shù)，更為精準(zhǔn)的控制細(xì)胞生長，加強(qiáng)細(xì)胞的表達(dá)和個性化培養(yǎng)，最終取得優(yōu)質(zhì)的生物產(chǎn)品。這種技術(shù)的應(yīng)用不僅可得到大量生物制品，提高產(chǎn)品質(zhì)量，而且節(jié)省人工勞動，還可以有效減少成本費(fèi)用。懸浮細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)依據(jù)是否貼壁，被分成貼壁細(xì)胞微載體懸浮培養(yǎng)和懸浮細(xì)胞培養(yǎng)兩種培養(yǎng)技術(shù)形式。現(xiàn)在我國生物制藥利用懸浮培養(yǎng)技術(shù)的概率還較低，多采用傳統(tǒng)轉(zhuǎn)瓶技術(shù)，而在國外已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，但其在生物制藥中的應(yīng)用勢必會得到廣泛應(yīng)用和發(fā)展。

1　懸浮培養(yǎng)技術(shù)在生物制藥中的應(yīng)用分析

生物制藥中細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用要保證產(chǎn)品生產(chǎn)的高效率，也有保證產(chǎn)品的質(zhì)量和工藝特性，而懸浮培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用可以達(dá)到較高的要求，對生物制藥產(chǎn)品的安全性和高效性均具備一定的促進(jìn)作用。

1.1細(xì)胞的篩選馴化和保藏

細(xì)胞篩選馴化的目的就是在細(xì)胞生物技術(shù)下研究延長細(xì)胞生命周期、加強(qiáng)細(xì)胞活力、減少細(xì)胞死亡及提升制藥產(chǎn)品濃度等的技術(shù)，可以優(yōu)化細(xì)胞培養(yǎng)，經(jīng)篩選獲得更為有用的細(xì)胞株，在篩選后進(jìn)行馴化培養(yǎng)，保證其生產(chǎn)利用的營養(yǎng)性，同時還要對其保藏進(jìn)行加強(qiáng)，為確保其特性及狀態(tài)的穩(wěn)定，減少再次行篩選和馴化的操作，耽誤產(chǎn)品生產(chǎn)，所以要加強(qiáng)保藏。

1.2病毒對細(xì)胞的敏感性關(guān)系

在生物制藥中細(xì)胞培養(yǎng)的結(jié)果就是獲取病毒，其中毒株具備非常強(qiáng)大的敏感性，而且其對細(xì)胞的敏感性對產(chǎn)品的獲得很重要。而毒株根據(jù)細(xì)胞的差異、宿主細(xì)胞的差異、培養(yǎng)方式的差異等，均會表現(xiàn)出不同的敏感性，即使同一種病毒，采用不同宿主進(jìn)行培養(yǎng)，其獲得的產(chǎn)品也具有差異。就像狂犬病毒PM毒株，經(jīng)培養(yǎng)及傳代等會得到狂犬病疫苗，但經(jīng)VERO細(xì)胞培養(yǎng)后可大大提高制備產(chǎn)率。

2　細(xì)胞培養(yǎng)基的個性化和優(yōu)化

在懸浮培養(yǎng)技術(shù)中細(xì)胞培養(yǎng)基起到提供營養(yǎng)，促進(jìn)細(xì)胞生長的作用，細(xì)胞的培養(yǎng)要根據(jù)其工藝的差別及獲取產(chǎn)品的不同選擇個性化的培養(yǎng)基，由于細(xì)胞的特異性有差別，而且在表達(dá)上或穩(wěn)定性上均存在不同，所以培養(yǎng)基根據(jù)不同要求具有一定的個性化差異，同時培養(yǎng)基還具有優(yōu)化的特點(diǎn)，而且經(jīng)研究表明，優(yōu)化的培養(yǎng)基其細(xì)胞培養(yǎng)后的蛋白表達(dá)顯著升高，提高了生物制藥產(chǎn)品質(zhì)量。

3　細(xì)胞培養(yǎng)工藝的研發(fā)

3.1懸浮培養(yǎng)和微載體培養(yǎng)工藝

懸浮培養(yǎng)工藝的應(yīng)用比較方便，可直接進(jìn)行細(xì)胞生殖，不限定其生長，具有取樣便捷、可控性強(qiáng)、污染率低、隨便放大及費(fèi)用少等特點(diǎn)；貼壁培養(yǎng)工藝的使用，需微載體介入，取樣、培養(yǎng)的操作相對繁多，還要加強(qiáng)培養(yǎng)環(huán)境的注意，它的費(fèi)用較高，且不具備隨意放大的特點(diǎn)，但對重組蛋白表達(dá)有較大利用率。

3.2懸浮培養(yǎng)工藝及選擇

懸浮培養(yǎng)技術(shù)的工藝形式包括灌注培養(yǎng)、批培養(yǎng)和流加培養(yǎng)三種，每一種均有其各自應(yīng)用的特點(diǎn)，而細(xì)胞培養(yǎng)中，哪種形式的選擇要根據(jù)生物制備的要求來選擇，同時要考慮病毒差異、培養(yǎng)的穩(wěn)定性、培養(yǎng)規(guī)模及培養(yǎng)基等，綜合考慮后可進(jìn)行選擇，目的是為了能夠獲取更為有用的生物制藥產(chǎn)品。

3.3懸浮培養(yǎng)過程參數(shù)控制

懸浮培養(yǎng)技術(shù)實(shí)施中，需要人工控制的參與，目的是為了確保細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境的安全性，從而提高制藥產(chǎn)品生產(chǎn)率和質(zhì)量?？刂浦欣梅磻?yīng)器在線監(jiān)控裝置進(jìn)行設(shè)定，溫度調(diào)整到35 至37攝氏度為宜，PH值的控制范圍保證在6.8至7.3，溶氧濃度需將空氣飽和度調(diào)整在20%至60%之間，還需要注意滲透壓的控制，一般為280至320mOsm/kgaH2O。哪個參數(shù)控制低于或高于正常標(biāo)準(zhǔn)，均會對細(xì)胞培養(yǎng)造成影響。

4　生物反應(yīng)器的選擇

細(xì)胞懸浮培養(yǎng)中起到?jīng)Q定性作用的基礎(chǔ)條件就是反應(yīng)器的選擇，為了在生物制藥中減少人工，節(jié)約成本，反應(yīng)器的選擇必須具備放大功能，這樣可以靈活加大反應(yīng)器面積，擴(kuò)大細(xì)胞培養(yǎng)量，選擇可逐級放大的設(shè)備最佳，另外，還應(yīng)該注意加強(qiáng)反應(yīng)器的配備設(shè)施質(zhì)量、產(chǎn)能以及購進(jìn)商的售后服務(wù)等，確保在生物制藥中產(chǎn)生問題時能夠及時給予解決，防止影響懸浮培養(yǎng)效率。

我們應(yīng)該認(rèn)識到懸浮培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)，從而提高對其使用的重視。在生物制藥產(chǎn)業(yè)中，其要穩(wěn)步、長遠(yuǎn)發(fā)展，需要在技術(shù)上不斷創(chuàng)新和研發(fā)，不能只停留在原位。在懸浮培養(yǎng)技術(shù)的利用中，應(yīng)該加強(qiáng)對新藥、新疫苗等的開發(fā)和研制，探究新的宿主細(xì)胞表達(dá)方式，擴(kuò)充我國生物制藥技術(shù)，加強(qiáng)生物制藥體系的綜合發(fā)展，充分利用懸浮培養(yǎng)技術(shù)的節(jié)約資金、勞動力、提高產(chǎn)品質(zhì)量等的特點(diǎn)，促進(jìn)生物制藥產(chǎn)業(yè)長足發(fā)展的力量。

［1］張妍，張文俊，趙坤坤，李群輝，劉曉文，劉文博，劉秀梵.細(xì)胞懸浮培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)疫苗的研究進(jìn)展［J］.中國家禽.2011（13）.

［2］陳文慶，王建超，劉華杰，高飛，張韌.懸浮培養(yǎng)工藝與轉(zhuǎn)瓶培養(yǎng)工藝的比較分析［J］.中國獸藥雜志.2010（10）.

［3］張韌；秦玉明；陳文慶；劉華杰；王建超；高飛.懸浮培養(yǎng)技術(shù)在生物制藥中的應(yīng)用和展望［J］.中國獸藥雜志.2011（03）.