動物細胞培養(yǎng)工程

第一章動物細胞培養(yǎng)的歷史和發(fā)展1
第一節(jié)動物細胞培養(yǎng)的發(fā)展歷史1
第二節(jié)通過動物細胞培養(yǎng)得到的產(chǎn)品2
一、近年來美國食品和藥品管理局（FDA）批準的產(chǎn)品3
二、近來報道的工藝6
三、懸浮細胞培養(yǎng)過程7
四、貼壁細胞培養(yǎng)過程8
五、懸浮和貼壁細胞培養(yǎng)過程的共同 問題9
第三節(jié)哺乳動物細胞表達系統(tǒng)9
參考文獻11
第二章動物細胞生長的生物學15
第一節(jié)細胞分類和細胞系16
一、細胞的貼壁依賴性16
二、細胞培養(yǎng)物17
三、常用細胞系18
第二節(jié)細胞的生長和死亡20
一、細胞的生長和死亡20
二、細胞周期調(diào)控21
第三節(jié)哺乳動物外源蛋白質表達宿主細胞改造25
一、實現(xiàn)無血清、無蛋白培養(yǎng)26
二、改變細胞的能量代謝途徑26
三、改進細胞貼壁性27
四、增強抗細胞凋亡活性28
五、控制細胞增殖速率28
六、改善重組蛋白質糖基化28
參考文獻29
第三章培養(yǎng)基和添加劑31
第一節(jié)培養(yǎng)基的物理性質34
一、pH34
二、緩沖34
三、滲透壓34
四、溫度34
五、黏度34
六、表面張力和泡沫34
第二節(jié)細胞培養(yǎng)基的基本組成35
一、水35
二、低分子量營養(yǎng)物35
三、非營養(yǎng)性物質38
第三節(jié)血清39
一、蛋白質40
二、多肽40
三、激素40
四、代謝物和營養(yǎng)物40
五、無機物40
六、抑制劑40
第四節(jié)無血清和無蛋白培養(yǎng)基41
一、無血清培養(yǎng)基41
二、無血清培養(yǎng)基的常用添加成分41
三、無蛋白培養(yǎng)基45
四、利用無血清無蛋白培養(yǎng)基培養(yǎng)動物細胞的方法和工藝45
第五節(jié)工業(yè)規(guī)模細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基46
一、低血清培養(yǎng)基和無血清培養(yǎng)基46
二、對貼壁依賴性細胞系懸浮培養(yǎng)的培養(yǎng)基設計48
三、適合于高密度培養(yǎng)的低成本培養(yǎng)基設計48
參考文獻49
第四章細胞培養(yǎng)的基本方法52
第一節(jié)動物細胞培養(yǎng)的基本條件和
常規(guī)操作52
一、細胞培養(yǎng)基本條件52
二、細胞的消化55
三、細胞計數(shù)55
四、動物細胞冷凍保存56
五、細胞培養(yǎng)的污染和控制58
第二節(jié)動物細胞培養(yǎng)工藝62
一、貼壁培養(yǎng)63
二、懸浮培養(yǎng)70
三、固定化培養(yǎng)71
參考文獻71
第五章細胞培養(yǎng)生物反應器73
第一節(jié)攪拌式生物反應器74
一、籠式通氣攪拌生物反應器74
二、傳遞特性分析75
三、雙層籠式通氣攪拌器生物反應器（CellCul20）78
四、離心式攪拌器細胞培養(yǎng)
反應器（CellCul50）79
第二節(jié)氣升式細胞培養(yǎng)生物反應器81
一、氣升式生物反應器構型及原理81
二、混合和傳質83
三、氣升式生物反應器的應用84
第三節(jié)固定床和流化床生物反應器87
一、流化床生物反應器87
二、陶質矩形通道蜂窩狀生物反應器88
三、固定床生物反應器88
第四節(jié)膜式生物反應器89
一、中空纖維生物反應器及其原理89
二、中空纖維生物反應器的局限性
及其優(yōu)缺點90
三、中空纖維生物反應器在動物細胞及組織培養(yǎng)中的應用91
第五節(jié)生物反應器的檢測與控制92
參考文獻94
第六章細胞的損傷和死亡97
第一節(jié)細胞的損傷和保護97
一、水力相關的細胞損傷97
二、氣泡相關的細胞損傷103
三、細胞的保護107
第二節(jié)細胞凋亡109
一、細胞壞死和細胞凋亡的特征110
二、細胞凋亡的檢測方法111
三、動物細胞培養(yǎng)過程中的細胞壞死和細胞凋亡113
四、與細胞凋亡過程有關的基因114
五、抑制細胞凋亡的策略115
參考文獻118
第七章細胞培養(yǎng)模式120
第一節(jié)分批和換液培養(yǎng)121
一、分批培養(yǎng)121
二、換液培養(yǎng)122
第二節(jié)連續(xù)培養(yǎng)123
第三節(jié)灌注培養(yǎng)126
一、灌注培養(yǎng)過程的特性126
二、灌注培養(yǎng)系統(tǒng)的控制策略127
三、灌注培養(yǎng)的優(yōu)點129
第四節(jié)流加培養(yǎng)130
一、流加培養(yǎng)基130
二、減少副產(chǎn)物的積累131
三、流加培養(yǎng)過程的檢測和控制131
四、流加培養(yǎng)過程中的動力學133
五、流加培養(yǎng)的舉例134
六、與其他操作模式的比較141
第五節(jié)細胞截留方式及裝置142
一、微載體沉降系統(tǒng)142
二、傾斜式沉降系統(tǒng)143
三、旋轉過濾式細胞截留系統(tǒng)144
四、中空纖維細胞截留系統(tǒng)146
五、超聲波細胞截留系統(tǒng)147
六、離心式細胞截留系統(tǒng)148
參考文獻149
第八章細胞培養(yǎng)過程中的代謝和調(diào)控153
第一節(jié)糖代謝153
一、糖酵解153
二、三羧酸循環(huán)155
三、磷酸戊糖途徑157
第二節(jié)氨基酸代謝158
一、氨基酸的脫氨基作用158
二、α酮酸的代謝159
三、谷氨酰胺的代謝159
第三節(jié)細胞培養(yǎng)中的代謝調(diào)控160
一、培養(yǎng)基的優(yōu)化160
二、葡萄糖代謝和谷氨酰胺代謝
的相互影響163
第四節(jié)代謝副產(chǎn)物對細胞培養(yǎng)的影響164
一、乳酸165
二、氨173
三、丙氨酸183
第五節(jié)代謝工程185
一、哺乳動物細胞的糖基化加工186
二、昆蟲細胞中N糖鏈加工的缺陷187
三、代謝工程改善昆蟲細胞的糖基化188
參考文獻191
第九章組織工程193
第一節(jié)體外重建人體組織的培養(yǎng)193
一、種子細胞194
二、細胞培養(yǎng)方式194
三、細胞分化問題197
四、細胞特性的檢測199
五、質量控制199
第二節(jié)組織工程的研究進展200
一、人工皮膚200
二、造血組織200
三、人工肝臟200
四、胰組織201
五、軟骨組織202
參考文獻203
第十章動物細胞培養(yǎng)中蛋白質生產(chǎn)的調(diào)控及品質控制205
第一節(jié)蛋白質生產(chǎn)調(diào)控的策略205
一、外源添加物提高蛋白質的生產(chǎn)能力205
二、細胞培養(yǎng)環(huán)境對蛋白質生產(chǎn)的影響224
第二節(jié)哺乳動物細胞生產(chǎn)的重組糖蛋白的異質性231
一、蛋白質糖基化的生物學作用231
二、培養(yǎng)基成分對蛋白質糖基化的影響233
三、代謝產(chǎn)物對蛋白質糖基化的影響235
四、添加寡糖前體對糖基化的影響237
五、丁酸鈉濃度對EPO糖基化的影響238
參考文獻239
第十一章動物細胞培養(yǎng)的生產(chǎn)工藝管理244
第一節(jié)細胞庫244
第二節(jié)GMP規(guī)程245
一、動物細胞培養(yǎng)生產(chǎn)藥物的生產(chǎn)特點246
二、硬件設施247
第三節(jié)生產(chǎn)過程的檢驗249
一、細胞庫檢驗249
二、培養(yǎng)物和產(chǎn)物檢測249
三、質量控制檢驗250
參考文獻253