微載體培養(yǎng)技術(shù)（micro-carrier culture technique）于1967年被用于動(dòng)物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)。經(jīng)過(guò)三十余年的發(fā)展，該技術(shù)日趨完善和成熟，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)疫苗、基因工程產(chǎn)品等。微載體培養(yǎng)是目前公認(rèn)最具發(fā)展前途的一種動(dòng)物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)，其兼具懸浮培養(yǎng)和貼壁培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)，且容易放大。該技術(shù)已廣泛用于培養(yǎng)各類(lèi)型細(xì)胞，如293細(xì)胞、成肌細(xì)胞、Vero細(xì)胞、CHO細(xì)胞。

一、 微載體

微載體是指直徑60-250 μm，能適用于貼壁細(xì)胞生長(zhǎng)的微珠。一般是由天然葡聚糖或者各種合成的聚合物組成。常用商品化微載體有三種：Cytodex1、2、3，Cytopore和Cytoline。

二、微載體培養(yǎng)原理與操作

其原理是將對(duì)細(xì)胞無(wú)害的微載體顆粒加入培養(yǎng)容器的培養(yǎng)液中，作為載體，使細(xì)胞在微載體表面附著生長(zhǎng)，同時(shí)通過(guò)持續(xù)攪動(dòng)使微載體始終保持懸浮狀態(tài)。

貼壁依賴性細(xì)胞在微載體表面上的增殖，要經(jīng)歷黏附貼壁、生長(zhǎng)和擴(kuò)增三個(gè)階段。細(xì)胞只有貼附在固體基質(zhì)表面才能增殖，因此細(xì)胞在微載體表面的貼附是進(jìn)一步鋪展和生長(zhǎng)的關(guān)鍵。細(xì)胞主要通過(guò)靜電引力和范德華力與微載體黏附，這取決于細(xì)胞與微載體的接觸概率和相融性。

由于動(dòng)物細(xì)胞無(wú)細(xì)胞壁，對(duì)剪切力敏感，因此微載體培養(yǎng)在操作中對(duì)攪拌轉(zhuǎn)速及攪拌方式的要求都十分嚴(yán)格。微載體培養(yǎng)要求攪拌的速度非常慢，最大速度75 r/min。細(xì)胞微載體培養(yǎng)通常分為三個(gè)時(shí)期：貼壁期，過(guò)渡期和培養(yǎng)期。貼壁期和過(guò)渡期可以使用超低速細(xì)胞磁力攪拌系統(tǒng)進(jìn)行培養(yǎng)，該系統(tǒng)具有超低的攪拌速度，剪切力小且能在低速下充分混勻細(xì)胞。

三、微載體培養(yǎng)的優(yōu)勢(shì)

產(chǎn)業(yè)化細(xì)胞培養(yǎng)首先需要提供足夠大的細(xì)胞生長(zhǎng)面積，使培養(yǎng)容器單位容積所提供的細(xì)胞生長(zhǎng)面積有所增加，從而提高疫苗和生化制劑的產(chǎn)量；其次需要加強(qiáng)和改善細(xì)胞培養(yǎng)的環(huán)境，有利于細(xì)胞生長(zhǎng)；第三，細(xì)胞的均一化程度要高，在一個(gè)大發(fā)酵罐內(nèi)培養(yǎng)細(xì)胞，生長(zhǎng)環(huán)境需一致。要滿足以上三點(diǎn)要求，常規(guī)的培養(yǎng)瓶靜態(tài)培養(yǎng)，甚至是轉(zhuǎn)瓶都很難滿足，而微載體培養(yǎng)技術(shù)則能很好的解決這些問(wèn)題。

總結(jié)

綜上所述，微載體的優(yōu)勢(shì)可以歸納為以下幾點(diǎn)：表面積/體積大，單位體積培養(yǎng)液的細(xì)胞產(chǎn)率高；把懸浮細(xì)胞和貼壁細(xì)胞培養(yǎng)融合在一起，兼有兩者的優(yōu)點(diǎn)；可用簡(jiǎn)單的顯微鏡觀察細(xì)胞在微珠表面的生長(zhǎng)情況；簡(jiǎn)化細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)各種環(huán)境因素的檢測(cè)和控制，重現(xiàn)性好；培養(yǎng)基利用率較高；放大容易；細(xì)胞收獲過(guò)程不復(fù)雜；勞動(dòng)強(qiáng)度��；培養(yǎng)系統(tǒng)占地面積和空間小等。

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