无血清动物细胞培养基的研制及大规模动物细胞培养新技术应用

CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY ACHIEVEMENTS

\第18期\2009年\中国科技成果

科技计划成果

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E-mail:lixy@\李小莹\编辑DOI:10.3772/j.issn.1009-5659.2009.18.010本课题通过引进技术，开发生产替代小牛血清、胎牛血清的无血清或低血清动物细胞培养基，引进先进的动物细胞培养技术，建立中空纤维细胞反应器培养技术，从而实现动物细胞无血清、连续化大规模的生产，将对生物工程、生物医药、疫苗生产等领域的应用有着重要意义。

动物细胞大规模培养广泛应用于抗体药物、基因治疗药物、人用疫苗、兽用疫苗以及基因工程药品等生物制品的生产，目前主要采用最基础的合成细胞培养基（如199、MEM 等），甚至在天然培养基（如水解乳蛋白）中加入10％左右的新生牛血清，在转瓶中培养细胞。随着对生物制品安全性要求不断提高，在生产过程中控制和减少动物来源成分已成为一种趋势。美国FDA 和美国农业相关部门已经严密控制在细胞培养中新生牛血清和胎牛血清的使用，以降低动物血清可能携带的传染源对细胞系和制品带来的风险。

我国的养殖业发展迅速，而内蒙古更是我国重要的畜牧业基地，而畜禽防疫是畜牧业发展的重要环节。在我国疫苗等生物制品处于快速发展时期，目前利用动物细胞生产疫苗（如口蹄疫疫苗、猪瘟疫苗）一直沿用平面转瓶培养和高血清培养基生产细胞，生产企业大多采取加大固定资产投资的方式，即新建车间、大批量添置转瓶机、加大转瓶容量等方式提高产能，这种方式在一定程度上限制了生产的发展，并造成社会资源的浪费。其影响生产成本和产品质量的主要因素为：新生牛血清价格较高、病原体去除困难；转瓶培养车间占地面积大；人员费用高；细胞污染较严重等。本项目开发的低血清和无血清培养基可替代95%新生牛血清，细胞培养原辅料成本降低30%。

中空纤维细胞反应器的优点：纤维拥有让细胞吸附的较大表面积，并使营养交换、供液系统无剪切，高传质、营养成分选择性渗入且细胞代谢产物核细胞碎片易于分离、防止感染；可有效节省生产空间，一只500ml 容量的中空纤维超滤器的细胞培养空间相当于20瓶2000ml 转瓶培养瓶的培养空间；高密度的细胞可以让病毒快速、稳定的侵染，从而使细胞和产物密度都可达到很高水平；可以有效节省劳动力50%以上；同时减少污染，大幅度提高疫苗质量。如能在现有生物制品生产规模的基础上，将本项目成功应用到动物疫苗生产中，将给企业带来巨大的经济效益，同时，生产的优质疫苗降低了奶牛流产、高热症等不良注射反应，对促进畜牧业的良性发展将起到推动作用。

主要成果：

（1）本课题通过引进澳大利亚凯斯特拉研究公司非动物促细胞生长因子制备技术，合作研究生产无血清培养基。在细胞大规模培养中，可以替代80%～100%牛血清，该项目技术达到国内领先水平。

（2）利用国产中空纤维超滤器，组装成套小型细胞反应器，完善细胞耗养、细胞培养自动监控系统，为进一步开发细胞代谢产物分离装置和代替同类进口产品奠定了基础。

（3）与国内有关单位合作，制备CIK、DC 细胞专用低血清、无血清培养基，进行实验室规模应用与综合测评，为进一步产业化开发积累了试验数据。

（4）在引进、消化核心技术的基础上，项目组进一步拓宽了合作渠道，与国内外有关单位合作开发了动物非特异性免疫增强剂，该产品具有高效的抗菌、抗病毒及增强免疫作用，为实现无抗化养殖业开辟了新的途径。课题完成单位：内蒙古科学技术与社会发展研究院 内蒙古新宏生物科技有限公司

课题完成人：何秀萍 杨保军 张 宏 李 煜 王孔江 王 铮 魏学锋 卢水干 Mal Brandon 廛洪武

* 国际科技合作计划课题（2006DFA32540）。

无血清动物细胞培养基的研制及

大规模动物细胞培养新技术应用

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CSTA

万方数据

无血清动物细胞培养基的研制及大规模动物细胞培养新技术应用

作者：何秀萍， 杨保军， 张宏， 李煜， 王孔江， 王铮， 魏学锋， 卢水干， Mal Brandon， 廛洪武

作者单位：何秀萍,张宏,李煜,王孔江,王铮,魏学锋,卢水干,Mal Brandon,廛洪武(内蒙古科学技术与社会发展研究院)，杨保军(内蒙古新宏生物科技有限公司)

刊名：

中国科技成果

英文刊名：CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY ACHIEVEMENTS

年，卷(期)：2009,10(18)

1.王祎动物无血清细胞培养基的研究现状及进展[期刊论文]-科教文汇2008(30)

2.唐莹.冯君.Tang Ying.Feng Jun动物细胞培养基的发展及应用[期刊论文]-中国临床康复2006,10(41)

3.王晓南.王丽环.高鹏动物细胞无血清培养基的优势、特点与实验研究[期刊论文]-亚太传统医药2009,5(2)

4.魏明旺.张淑香动物细胞大规模培养的主流技术[期刊论文]-生物产业技术2009(4)

5.王永民.陈昭烈.WANG Yong-min.CHEN Zhao-lie动物细胞无血清培养基的研究与设计方法[期刊论文]-中国生物工程杂志2007,27(1)

6.陈锋无血清细胞培养基的主要补充因子及研究进展[期刊论文]-海峡药学2006,18(4)

7.陈文庆.罗海春.邹武科.CHEN Wen-qing.LUO Hai-chun.ZOU Wu-ke细胞培养基的质量控制与GMP管理[期刊论文]-中国医药生物技术2007,2(1)

8.陈兰动物细胞培养工艺与控制分析[期刊论文]-华章2010(18)

9.林世康.胡云龙.施国民动物细胞无血清培养基的应用及研究进展[期刊论文]-细胞生物学杂志2000,22(3)

10.梅建国.庄金秋.沈志强.MEI Jian-guo.ZHUANG Jin-qiu.SHEN Zhi-qiang动物细胞无血清培养技术研究进展[期刊论文]-生物技术2010,20(3)

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