生物技术制药(2025春)

沈阳药科大学 夏焕章 倪现朴

目录

  • 1 绪论
    • 1.1 课程介绍
    • 1.2 生物技术制药
  • 2 基因工程制药
    • 2.1 概述
    • 2.2 目的基因的获得
    • 2.3 基因工程工具酶
    • 2.4 基因工程载体
    • 2.5 目的基因与载体链接
    • 2.6 重组载体的转化
    • 2.7 重组子筛选
    • 2.8 PCR技术
    • 2.9 琼脂糖凝胶电泳
    • 2.10 宿主菌的选择
    • 2.11 大肠杆菌中的基因表达
    • 2.12 基因工程菌的不稳定性以及对策
    • 2.13 重组工程菌的培养
    • 2.14 基因工程药物的分离纯化
    • 2.15 变性蛋白的复性
    • 2.16 基因工程药物的质量控制
    • 2.17 基因工程药物的制造实例
  • 3 动物细胞工程制药
    • 3.1 动物细胞制药概述
    • 3.2 动物细胞的形态和生理特性
    • 3.3 生产用动物细胞的要求和获得
    • 3.4 动物细胞的培养条件
    • 3.5 动物培养基的种类和组成
    • 3.6 动物细胞大量培养的方法和操作方式
    • 3.7 动物细胞制药的应用
    • 3.8 动物细胞的核移植技术
  • 4 抗体制药
    • 4.1 抗体制药概述
    • 4.2 单克隆抗体
    • 4.3 抗原与动物免疫
    • 4.4 细胞融合与杂交瘤细胞的选择
    • 4.5 杂交瘤细胞性状鉴定
    • 4.6 基因工程抗体及其制备
    • 4.7 抗体工程
    • 4.8 抗体应用实例
  • 5 酶工程制药
    • 5.1 酶工程简介
    • 5.2 酶的来源
    • 5.3 固定化酶与固定化细胞的制备
    • 5.4 固定化酶与细胞的性质评价指标
    • 5.5 酶的人工模拟
  • 6 发酵工程技术概论
    • 6.1 高密度发酵
    • 6.2 基因工程在提高发酵产量中的应用
    • 6.3 基因工程在改善发酵组分中的应用
    • 6.4 基因工程在改进发酵生产工艺中的应用
    • 6.5 基因工程在产生杂合抗生素中的应用
动物培养基的种类和组成

     正如前述,体外培养的动物细胞有的可在悬浮状态下生长,有的必需贴附在某些基质上才能生长,有的则在两种条件下都能生长。因此相应地在生产过程中就要根据所采用的细胞特点,采用最适用的培养方法和操作方式,以获得最高的生产效率和最大的经济效益。                   

一、动物细胞大规模培养的方法     

    从生产实际看,动物细胞的大规模培养主要可分为悬浮培养,贴壁培养和贴壁—悬浮培养。

1.悬浮培养(suspension culture)

2.贴壁培养(anchorage-dependent culture)

3.贴壁—悬浮培养,或称假悬浮培养(pseudo-suspension culture)

    如上所述,悬浮培养和贴壁培养都有一定的优点和不足,那么能否将两者结合,优势互补,形成一种更理想的、更适于工业化大规模生产的培养方法呢?下面将介绍几种主要的两者结合的培养方法。

(1)微载体培养(microcarrier culture)

(2)包埋(entrapment)和微囊(microencapsulation)培养    该培养方法与微载体的不同之处,在于细胞不是贴附在载体表面,而是被包埋或包裹在凝胶载体或微囊内。有时包埋的凝胶载体较大,故又被称为巨载体(macrocarrier)培养。

(3)结团培养(aggregate culture)

该方法的实质是用细胞本身作为基质,相互贴附后,再用悬浮的方法进行培养,所以它也是一种贴附—悬浮培养。在实际使用中,有时为了加速细胞的结团,可先在培养基内加入一些直径较小的微粒(20μm±),促使细胞先附着其上,再相互附着。用该方法与微载体培养的不同是,用量小,细胞不能在载体上伸展,细胞呈球形。该培养方法的优点是操作简便,节省了用于微载体的成本。    

     二、 动物细胞培养的操作方式  

无论是悬浮培养、贴壁培养或贴壁—悬浮培养,其操作方式与培养细菌一样,一般可分为分批式(batch)操作、补料—分批(或流加式)(fed-batch)操作、半连续式(semi-continuous)操作、连续式(continuous)操作和灌流式(perfusion)操作。

1.分批式操作

在利用动物细胞生产药品中分批式操作大致有两种情况,一种是将细胞和培养基一次性加入反应器内进行培养,此后细胞不断增长,产物不断形成和积累,最后将条件培养基(conditioned medium), 即经培养已含有细胞产物的培养基,或连同细胞一并取出,培养结束。另一种是先将细胞和培养基加入反应器,待细胞生长至一定密度后,往反应器内加入诱导剂或病毒等,经一段时间作用后,将反应物取出。

2.半连续式操作

该方式是当细胞和培养基一起加入反应器后,在细胞增长和产物形成过程中,每间隔一段时间,取出部分培养物,或单纯是条件培养基,或连同细胞、载体一起,然后补充同样数量的新鲜培养基,或另加新鲜载体,继续培养。

3.灌流式操作

该方式是当细胞和培养基一起加入反应器后,在细胞增长和产物形成过程中,不断地将部分条件培养基取出,同时不断地补充新鲜培养基。它与连续式操作不同之处在于取出部分条件培养基时,绝大部分细胞仍保留在反应器内,而连续式培养则同时也取出部分细胞。该操作方式是近代用动物细胞培养生产各种药品中最被推崇的方式。

一、多项选择题

1. 动物细胞的大规模培养主要可分为______。
A.悬浮培养
B.假贴壁培养
C.贴壁培养
D.假悬浮培养
【答案】 ACD

2. 动物细胞培养的操作方式,一般可分为______。
A.分批式操作
B.流加式操作
C.半连续式操作
D.连续式操作
【答案】 ABCD

3. 动物细胞大规模培养的方法中, 属于贴壁—悬浮培养结合的方法是______。
A.微载体培养
B.结团培养
C.微囊
D.包埋
【答案】 ABCD