人类胚胎肾细胞(HEK293)是一种广泛应用于生物医学研究的重要细胞系,尤其在重组蛋白表达、病毒包装等领域具有显著优势。生物反应器作为一种模拟体内环境的体外培养系统,为HEK293细胞的规模化培养提供了有力支持。本文将详细介绍生物反应器培养HEK293细胞的步骤与方法。
二、生物反应器培养HEK293细胞的步骤
1. 准备工作
(1)生物反应器选择:根据实验需求,选择适合的生物反应器,如搅拌式生物反应器、气升式生物反应器等。
(2)培养基配制:选用适宜的HEK293细胞培养基,如DMEM、MEM等,添加适量的血清、抗生素等成分。
(3)细胞准备:将HEK293细胞从冻存管中复苏,传代至足够的数量,确保细胞活力在90%以上。
2. 种子细胞接种
(1)将生物反应器内胆清洗干净,用70%酒精消毒,再用无菌水冲洗干净。
(2)将配制好的培养基加入生物反应器内胆,确保无气泡。
(3)将准备好的HEK293细胞悬液接种至生物反应器,接种密度一般为2×10^6个/mL。
3. 生物反应器运行
(1)设置生物反应器参数:包括温度(37℃)、pH(7.2-7.4)、溶氧(30-50%)、搅拌速度(根据生物反应器型号和细胞需求调整)等。
(2)实时监测:通过生物反应器的在线监测系统,实时观察细胞生长状况、溶氧、pH等参数,并根据实际情况调整。
(3)补料:根据细胞生长情况,定期补充新鲜培养基,以维持细胞生长所需的营养和环境。
4. 细胞收获
(1)当细胞密度达到预期值(一般为1-2×10^7个/mL)时,停止搅拌,将细胞悬液从生物反应器中取出。
(2)使用离心机将细胞沉淀,去除上清液。
(3)根据实验需求,对细胞进行冻存或进一步处理。
三、生物反应器培养HEK293细胞的方法
1. 无血清培养法
无血清培养法是指在培养基中不添加血清,而是使用替代物如血小板裂解物、血清替代物等。这种方法有利于提高重组蛋白的纯度和安全性。
2. 微载体培养法
微载体培养法是将细胞固定在微载体上,实现高密度培养。这种方法有利于提高细胞生长密度,降低生产成本。
3. 气升式生物反应器培养法
气升式生物反应器通过气体上升带动液体循环,实现细胞均匀生长。这种方法具有较好的氧气传递效率和剪切力小等优点。
4. 流加培养法
流加培养法是在生物反应器运行过程中,根据细胞生长需求,不断补充新鲜培养基。这种方法有利于维持细胞生长环境的稳定,提高细胞密度。
四、总结
生物反应器培养HEK293细胞是实现细胞规模化生产的关键技术。通过掌握生物反应器培养HEK293细胞的步骤和方法,可以为生物医学研究和生物制药产业提供有力支持。在实际操作过程中,应根据实验需求和细胞特性,选择合适的培养方法,以实现高效、稳定的细胞培养。
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