哺乳動物細胞 培養(yǎng) 已成為 生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)以及 醫(yī)學和細胞生物學研究中最重要的技術(shù)。 在過去的 50 年里，這個過程已經(jīng)建立和完善。

哺乳動物細胞培養(yǎng) 通常涉及 維持條件以促進動物組織外的細胞生長以產(chǎn)生大量相同的細胞。

此類細胞群是在生物技術(shù)行業(yè)（例如免疫療法和疫苗）以及醫(yī)學和生物學研究中 生產(chǎn)高價值產(chǎn)品的重要工具。

本文將向您介紹哺乳動物 細胞培養(yǎng) 的過程   ，并重點介紹維持哺乳動物細胞存活所需的幾項關(guān)鍵技術(shù)。

細胞培養(yǎng)過程

天然哺乳動物細胞存在于由結(jié)構(gòu)蛋白和鄰近細胞組成的復雜基質(zhì)中。它們被提供了大量的營養(yǎng)素、維生素、礦物質(zhì)、激素、輔因子和氧氣，同時不斷去除降解產(chǎn)物和二氧化碳。

細胞培養(yǎng)，尤其是哺乳動物細胞培養(yǎng)，是在實驗室的生長培養(yǎng)基中模擬這種環(huán)境的技術(shù)，以確保細胞在其天然組織之外的健康生長。

細胞培養(yǎng)物的生長意味著細胞分裂并繁殖成健康的相同樣本，從而使細胞數(shù)量呈指數(shù)增長。

這種使用細胞培養(yǎng)物連續(xù)產(chǎn)生大量相同哺乳動物細胞的能力已被證明對于細胞生物學和醫(yī)學研究是不可或缺的。

生物技術(shù)行業(yè)依靠細胞培養(yǎng)來大量生產(chǎn)重要的高價值產(chǎn)品，例如：

哺乳動物細胞培養(yǎng)的完美生長條件

哺乳動物細胞對其周圍環(huán)境非常挑剔。 一些細胞類型在懸浮液中生長（它們在培養(yǎng)基中自由漂?。?，而組織來源的細胞則粘附在合適的表面并分層生長。

細胞培養(yǎng)需要盡可能接近其生理環(huán)境的條件：37°C 的溫度、pH 值 7.4、充足的營養(yǎng)水平、各種礦物質(zhì)和維生素，以及充足的氧氣和二氧化碳水平。 生長介質(zhì)的問題將在下面進一步展開。

這種環(huán)境也是細菌和真菌的理想環(huán)境，因此必須確保無菌條件。

層流罩提供恒定的過濾空氣流，以減少顆粒進入工作空間。 定期使用 紫外線來 破壞引擎蓋表面的微生物污染物。

僅將立即需要且經(jīng)過消毒的工作材料帶入通風櫥，以保持工作空間干凈整潔。

涉及細胞培養(yǎng)的實際操作 盡可能快地完成，以盡量減少潛在的暴露，這也減少了細胞離開 37°C 和 5% CO2 舒適區(qū)的時間。

生長培養(yǎng)基

在實驗室中培養(yǎng)哺乳動物細胞依賴于將細胞培養(yǎng)物保持在可行的環(huán)境中。基礎(chǔ)是 合適的細胞生長培養(yǎng)基 ，即細胞賴以生存的營養(yǎng)物質(zhì)、礦物質(zhì)、維生素、輔助因子和激素的 pH 緩沖無菌水溶液。

保持生長培養(yǎng)基無菌以避免被微生物或其他細胞污染 是至關(guān)重要的。生長培養(yǎng)基的確切組成取決于細胞系的個別要求。

細胞培養(yǎng)基的成分

用于哺乳動物細胞培養(yǎng)的細胞培養(yǎng)基是模擬生理組織條件的復雜混合物。典型的培養(yǎng)基要么來自動物血漿（牛、馬和豬）并補充了必要的成分，要么由純化學品制備。

使用動物來源的細胞生長培養(yǎng)基總是存在被病毒或朊病毒 污染的潛在風險 ，因此在生產(chǎn)人用醫(yī)藥產(chǎn)品時盡量減少使用。

細胞培養(yǎng)基的 典型成分是：

檢查細胞

作為質(zhì)量控制措施，應(yīng)定期（最好每天）檢查哺乳動物細胞培養(yǎng)物的活力。 必須避免使用不被注意的不健康細胞培養(yǎng)物，以最大限度地提高生產(chǎn)力并降低交叉污染的風險。

第一個視覺警告標志是細胞培養(yǎng)基的顏色：變色的染料表示有害的 pH 環(huán)境。

應(yīng)定期在顯微鏡下檢查細胞的形態(tài)和生長速度。 健康的貼壁細胞應(yīng)該看起來是貼壁的，這取決于細胞的類型。懸浮生長的細胞應(yīng)該用試劑處理以解離團塊，然后顯示圓形形態(tài)。

分裂細胞

分裂細胞是維持理想生長條件的關(guān)鍵 。由于高細胞密度會增加接觸抑制，因此建議在達到 90% 匯合之前 定期分裂細胞。 根據(jù)細胞系固有的倍增時間，應(yīng)建立常規(guī)時間表 。

例如， CHO 細胞  每 14-24 小時翻倍 ，具體取決于確切的培養(yǎng)條件，因此應(yīng)每 3-4 天稀釋到新鮮培養(yǎng)基中進行傳代培養(yǎng)。

普通細胞系

用于哺乳動物細胞培養(yǎng)的細胞系是 源自哺乳動物的永生化細胞，具有無限分裂和無限生長的能力。

今天，來自許多生物體的大量細胞系被常規(guī)用于細胞培養(yǎng)，例如人、靈長類動物、小鼠、大鼠、倉鼠。

第一個人類細胞系，稱為 HeLa， 來源于宮頸癌樣本 ，此后被廣泛用于研究，最著名的是開發(fā)了導致根除脊髓灰質(zhì)炎的脊髓灰質(zhì)炎疫苗。

源自人類胚胎腎臟樣本的HEK 細胞 系 是在 1970 年代開發(fā)的。它是一種流行的細胞系，因為它相對容易培養(yǎng)和在實驗中使用。 它們是 醫(yī)學研究和藥物開發(fā)的重要工具，并在生物技術(shù)行業(yè)中用于生成治療性蛋白質(zhì)和病毒。

可能用于生物技術(shù)應(yīng)用的最重要的細胞系是 CHO 細胞系，它源自 中國倉鼠卵巢細胞。 它們堅固耐用，相對容易培養(yǎng)和操作。 了解有關(guān) CHO 細胞抗體生產(chǎn)的 更多信息。

許多具有非常有用特性的 CHO 類型已被開發(fā)出來，例如，缺乏選擇成功轉(zhuǎn)染細胞的必需酶，這些 CHO 已配備了感興趣的基因以及酶的基因。

此外， CHO 細胞 能夠 產(chǎn)生非常高的蛋白質(zhì)產(chǎn)量 ，因此是治療性 重組蛋白質(zhì) 工業(yè)生產(chǎn)的理想細胞。

如今，培養(yǎng) CHO 細胞的能力對于大規(guī)模生產(chǎn)高質(zhì)量 重組抗體 至關(guān)重要 ，而且當今大多數(shù)商業(yè)生物制品都是 在 CHO 細胞中生產(chǎn)的 。