細胞培養新技術:中空纖維細胞培養系統


      為了讓細胞培養更簡單、更經濟、更高效,美國FiberCell Systems公司十余年來一直致力于中空纖維細胞培養系統的開發。如今,這種與眾不同的培養系統已經上市了。

澤浩FiberCell細胞培養系統

FiberCell中空纖維培養系統 (Hollow fiber cell culture bioreactor)特點:

1. 中空纖維采用親水性聚砜/聚氯乙烯,形成不同濾過率的中空纖維膜,適合批量  生產不同分子量大小的生物活性物質(單克隆抗體,重組蛋白等)。
2.  大量中空纖維組裝成波浪狀結構,提供懸浮細胞最佳的生長環境。
3.  中空纖維容量為有限的幾十毫升,高密度的細胞濃度降低血清需求量。
4.  采用雙式系統,節約空間,整個系統可置于任何標準大小的培養箱中。
5.  操作簡單,每天僅需15min的維護時間,收獲產物,檢查葡萄糖消耗。
6.  節約成本,不需要更換耗材,可進行長達六個月的細胞培養。
7.  可替代傳統的培養耗材,培養瓶,滾瓶,小鼠腹水等。
8.  產物產量高,純度好,利于產物的后期處理。
9.  三維的培養空間更好的模擬了生物體內環境,利于細胞長期生長,保持不分化狀態,是科研必不可少的工具。

      FiberCell中空纖維細胞培養系統模擬了生物體循環系統中毛纖維的結構及功能,將天然親水聚合物,拉成兩端有開口的纖維。將此種中空纖維裝入柱狀的塑膠容器中,其成品就像光纖排列在電纜中一樣。它利用中空纖維膜隔離細胞與細胞培養基,在中空纖維的外壁培養細胞。

中空纖維替代傳統培養耗材

       中空纖維是一種很小的、圓柱形的透濾材料,形狀類似于喝水用的吸管,并且直徑只有200 μm。這些纖維被裝入圓筒外殼中,這樣,經圓筒末端泵入的細胞培養基就會流過纖維內部。同時,細胞生長在纖維外側。于是,這些纖維就創造了一個半通透的屏障,讓葡萄糖和乳酸這樣的小分子可以隨意地穿過纖維,而蛋白質這樣的較大分子則不能穿過。如果有細胞因子或自分泌因子存在,則可以通過選擇纖維的孔徑或者截留分子量(MWCO)來控制不同因素對細胞生長的影響。

中空纖維生物反應器和其它細胞培養技術的一個主要區別在于:中空纖維能形成易于細胞附著的多孔滲濾支撐,最類似于活體內的細胞生長方式。由于營養輸送是由下至上的,因此細胞很容易彼此堆積,形成一個具有多層細胞的層面。在中空纖維生物反應器上,細胞傳代是不必要的。

      中空纖維生物反應器的另一個特點是培養的細胞濃度可以超過108/mL,而一般的旋轉燒瓶培養的哺乳動物細胞濃度大約是106/mL。高濃度細胞可以產生高濃度分泌蛋白,并能快速開展病毒和寄生蟲感染,還可以減少細胞對血清的需求甚至使細胞在無血清培養基中生長。因此,FiberCell中空纖維細胞培養系統是生產10 mg至1 g重組蛋白的首選。

      這一新型培養系統適用于單克隆抗體生產、重組蛋白生產、內皮細胞培養、淋巴細胞培養、體外毒理學研究和病毒載體生產。
FiberCell目前提供三種類型的纖維:聚砜、纖維素和PS+纖維。同時他們還提供三種不同的截留分子量:5 kd、20 kd和0.1微米。

      親水性的聚砜纖維是特別為良好的細胞培養性能而設計的。5 kd MWCO和20 kd MWCO纖維的過濾率較纖維素纖維要高出10倍,便于快速的營養物和廢物交換。任何可粘附在塑料表面或懸浮培養的細胞類型都能在聚砜纖維培養圓筒中很好地生長。纖維素纖維一般不適用于細胞培養,因為它們的低過濾率對細胞生長并非最佳,它們主要應用在體外毒理學研究上。PS+纖維的性能獨特,它讓蛋白基質、抗體和細胞因子能與纖維表面結合。因此,這種纖維適合原代細胞類型,您可以控制與細胞相互作用的表面基質,而內皮細胞可在纖維內部生長。
這種中空纖維細胞培養系統操作簡便,耗材用量少,產量高,是大規模培養細胞的新選擇。



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