文档介绍：动物细胞和植物细胞培养反响器
动植物细胞培养与微生物细胞培养有很大的不同。
动物细胞培养与微生物培养区别：
• 动物细胞无细胞壁，且大多数哺乳动物细胞附着在固体或半固体的表面才能生长；对营养要求严格，除氨基酸、维生素、盐类、葡萄糖或半乳糖外，还需有血清。动物细胞对环境敏感，包括pH、溶氧、温度、剪切应力都比微生物有更严的要求，一般须严格的监测和控制。
植物细胞培养与微生物培养区别：
• 植物细胞对营养要求较动物细胞简单。但由于植物细胞培养一般要求在高密度下才能得到一定浓度的培养产物，以及植物细胞生长较微生物要缓慢，长时间的培养对无菌要求及反应器的设计也提出特殊的要求。
动植物、微生物细胞的培养比较
微生物
动物细胞
植物细胞
大小(直径,μm)
1-10
10-100
10-100
悬浮生长
可以
多数细胞需附着
表面才能生长
可以，但易结团，
无单个细胞
营养要求
简单
非常复杂
较复杂
生长速率
快，倍增时间
-5小时
慢，倍增时间15-
100小时
慢，倍增时间24-
74小时
代谢调节
内部
内部、激素
内部、激素
环境敏感
不敏感
非常敏感
能忍受广泛范围
细胞分化
无
有
有
剪切应力敏感
低
非常高
高
传统变异，筛选技术
广泛使用
不常使用
有时使用
细胞或产物浓度
较高
低
低
植物细胞培养：是指在离体条件下将愈伤组织或其他易分散的组织置于液体培养基中，将组织振荡分散成游离的悬浮细胞，通过继代培养使细胞增殖来获得大量细胞群体的方法。
第一节 植物细胞培养反应器
生产方式
收获时间
紫草宁浓度
（%干重）
完整植物
2-3年
1-2
植物细胞培养
21天
14
表1 植物细胞培养和从完整的植物生产紫草宁的比较
1．细胞培养液的特性
植物细胞比微生物细胞大50－100倍，体积大约要膨大105－106倍，在培养液中所占体积可高达40－50%，而酵母一般只有5%左右，培养过程中培养液的黏度可增大30倍。
2．植物细胞培养中的传氧状态
所有植物细胞都是好氧性的，但不需太高的传氧速率。植物细胞由于体积较大，比表面积比微生物小得多，耗氧速率一般也比微生物小得多，，－8 mmol/。
3. 培养液中植物细胞的特性
植物细胞比微生物细胞大；植物细胞通常以细胞数在2-200之间、直径为2mm左右的非均相集合细胞团方式存在；植物细胞纤维素细胞壁抗剪切能力弱。
一、植物细胞培养的过程特点
1、悬浮培养生物反应器
机械搅拌式反应器：
非机械搅拌式（气体搅拌式）反应器：
2、固定化细胞生物反应器
填充床反应器：
流化床反应器：
膜反应器：
二、植物细胞培养反应器
大规模植物细胞培养反应器
机械搅拌式反应器
机械搅拌式反应器是最传统的微生物发酵装置，同样也可用于植物细胞悬浮培养。
机械搅拌式反应器已成功地用于许多细胞的培养中，能够获得较高的溶氧系数，而且也具有反应器内的温度、pH、 溶氧及营养物浓度较其他反应器更易控制等优点；
但其缺点在于剪切力大，易对植物细胞造成较大损伤，对次级代谢产物的合成也会产生影响。能耗大。机械搅拌需要相对比较复杂的密封，这些密封使用不当容易产生泄漏造成染菌使细胞培养失败。
1、悬浮培养生物反应器
反应器结构：
与微生物通风搅拌发酵罐相似
设计要点：
要选用该类反应器，除需要筛选出抗剪切力的细胞系外，对反应器结构进行适当改造，尤其是搅拌浆的结构和类型的改进，使其具有缓和的、但又充分的搅拌效果。
六叶罗式搅拌器实物图
罗氏搅拌器：在较低的搅拌速度下有较好的混合效果。罗式搅拌器有六叶搅拌器和四叶搅拌器，一般常用六叶搅拌器。
搅拌器的个数取决于反应器的高径比，最低端的搅拌器离罐底的距离通常为反应器直径的三分之一，，余此类推。