植物细胞和动物细胞培养反应器

1、比较植物、动物、微生物细胞的结构和生理特点。

性质动物细胞植物细胞微生物细胞

大小10-100um 比微生物细胞大10um

代谢调节方式内部和激素内部和激素内部

营养要求很苛刻苛刻宽松可利用多种底物

生长速率倍增时间一般为

12-60h 倍增时间一般为0.5-2h

机械强度最差，缺乏保护性细

胞壁差

差，抗剪能力弱较好

环境适应性很差差好

粘附性贴壁生长细胞团形式悬浮分离

2、描述植物细胞、动物细胞生物反应器的共性。各有何优缺点。

都需要满足动植物细胞抗剪切力弱，营养要求苛刻，培养条件严格，要求较高传质效率的特性；悬浮培养生物反应器

反应器优点缺点

机械搅拌式反应器（悬浮式）能够获得较高的溶氧系数剪切力大

通气搅拌式反应器（悬浮式）避免向培养基直接通气时气

泡损伤细胞，没有移动部件，

密封好，氧转换率较高，便于

放大氧传递系数小，气路系统不能就地灭菌

气升式培养反应器（悬浮式）湍流温和均匀剪应力小，完全

密封，便于无菌操作，氧的转

换率高，便于放大生产

填充床生物反应器（固定化）单位体积固定细胞量大混合效果差，使溶氧、pH、

温度控制、气体的排出较难流化床生物反应器（固定化）小颗粒传质特性良好剪切力和颗粒碰撞会损坏固

定化细胞

膜式（中空纤维）反应器（固定化）良好的传质性能，满足细胞贴

壁生长的特性；培养器体积

小，细胞密度高；产物纯度高；

自动化程度高；可重复使用

成本高

微载体悬浮培养系统比表面积大；生长条件易控制

且易放大，兼贴壁与悬浮培养

的优势，取样方便；易于分离

微囊培养系统小颗粒传质特性良好；科技含

量较高

结构复杂

3、你认为最适合于植物细胞、动物细胞培养的生物反应器、培养方法及操作方式，并说明其理由。