一种细胞的固定化培养方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及细胞培养技术领域，尤其涉及一种细胞的固定化培养方法。
【背景技术】
[0002] 细胞的固定化培养是一种较为常见的细胞培养方法，该细胞培养方法具有成本 低、能耗低、单位培养面积产量高的优点，适用于藻类、细菌及真菌的培养等。
[0003] 通常，在细胞的固定化培养中，首先将细胞接种于支撑层，形成附着在支撑层上的 细胞层（细胞层包括距离支撑层较远的表层细胞和距离支撑层较近的底层细胞），而后向 支撑层提供培养基，使培养基浸润支撑层和其上的细胞层，同时向细胞层提供光照和二氧 化碳等气体，使得细胞层中的细胞能够进行生长，从而实现细胞的固定化培养。在细胞层 中，由于表层细胞直接接触外界的光照以及二氧化碳等气体，因此表层细胞的生长最为旺 盛，从而能够在细胞的固定化培养中提供大部分的产量。
[0004] 然而，上述培养过程中，若从细胞层的表面流加培养基，则会冲刷细胞层表面，对 于互相之间附着力不够强的细胞而言，培养基将冲落细胞层表面的细胞，进而影响产量。因 此，在支撑层上，通常向与细胞附着的表面相对的表面提供培养基，以避免培养基冲刷表层 细胞的问题，但此时培养基需经由支撑层及细胞层中的底层细胞，才能够渗透至细胞层中 的表层细胞，导致培养基无法畅通无阻地渗透支撑层及底层细胞并最终提供给表层细胞， 从而导致表层细胞的生长受到限制，表层细胞在单位时间内获得的培养基减少，最终致使 细胞的固定化培养的产量降低。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种细胞的固定化培养方法，用于增加细胞层中的表层细 胞在单位时间内获得的培养基，进而提高细胞的固定化培养的产量。
[0006] 为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0007] 本发明提供的细胞的固定化培养方法，用于在支撑层上对细胞进行培养，所述细 胞的固定化培养方法包括：
[0008] 将所述细胞接种在所述支撑层上，形成附着在所述支撑层上的细胞层；
[0009] 向所述支撑层提供培养基，所述培养基浸润所述支撑层及所述细胞层；
[0010] 其中，所述细胞层中形成有多条第一沟道，各所述第一沟道中储存有所述培养基。 [0011] 本发明提供的细胞的固定化培养方法，在附着于支撑层上的细胞层中，形成多条 第一沟道，从而在向支撑层提供的培养基浸润支撑层及其上的细胞层后，部分培养基将储 存在该第一沟道中。通过该第一沟道的设置，使得细胞层中的表层细胞不仅能够获得经由 支撑层和底层细胞渗透至表层细胞的培养基，还能够从第一沟道中直接获得培养基。因此， 与现有技术中表层细胞仅能够获得经由支撑层和底层细胞渗透至表层细胞的培养基相比， 在本发明中，表层细胞在单位时间内获得的培养基明显增加，从而避免或减轻了培养基不 足对表层细胞的生长的限制，最终使得细胞的固定化培养的产量提高。
【附图说明】
[0012] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0013] 图1为本发明实施例提供的细胞的固定化培养方法的流程图；
[0014] 图2为图1示出的第一沟道的形成方法的流程图；
[0015] 图3为图1示出的第一沟道的另一种形成方法的流程图；
[0016] 图4为图1示出的细胞的固定化培养方法的改进方案的流程图；
[0017] 图5为图4示出的细胞的固定化培养方法的进一步改进方案的流程图。
【具体实施方式】
[0018] 为了进一步说明本发明实施例提供的细胞的固定化培养方法，下面结合说明书附 图进行详细描述。
[0019] 请参阅图1，本发明实施例提供的细胞的固定化培养方法包括：
[0020] 步骤10、将细胞接种在支撑层上，形成附着在支撑层上的细胞层。具体地，可通过 抽滤、喷洒及刮涂等接种方法，将细胞接种在固定化养殖平台中的支撑层上，形成附着在支 撑层上的细胞层。该细胞层由待培养的细胞构成，包括表层细胞和底层细胞，一般而言，表 层细胞和底层细胞各占细胞层的一半。底层细胞附着在支撑层上；表层细胞覆盖底层细胞， 且表层细胞直接接触外界的光照和二氧化碳等气体。
[0021] 步骤20、向支撑层提供培养基，培养基浸润支撑层及细胞层；其中，细胞层中形成 有多条第一沟道，各第一沟道中储存有培养基。具体地，培养基可包括水、营养物质和生长 因子，其中，营养物质可包括碳源、氮源、微量元素和金属盐等；向支撑层提供培养基的具体 方式包括但不限于喷淋、滴灌、浸润和雾化等；培养基在浸润支撑层后又浸润其上的细胞 层。其中，部分培养基优先被细胞层中的底层细胞吸收，而后渗透至表层细胞，其余部分培 养基储存在上述各第一沟道中，直接为各第一沟道周围的表层细胞提供培养基；同时，这些 培养基在重力作用下，由上而下自然地流动，未被细胞吸收和未被第一沟道所储存的培养 基最终将从细胞层中流出。
[0022] 在本发明实施例提供的细胞的固定化培养方法中，通过在附着于支撑层上的细胞 层中形成多条第一沟道，使得在进行细胞的固定化培养时，向支撑层提供的培养基在浸润 支撑层及细胞层后，部分培养基储存在第一沟道中；这样，在细胞层中，表层细胞不仅能够 获得经由支撑层和底层细胞而渗透至表层细胞的培养基，还能够从第一沟道中直接获得培 养基。因此，与现有技术中表层细胞仅能够获得经由支撑层和底层细胞渗透至表层细胞的 培养基相比，本发明实施例能够明显增加细胞层中表层细胞在单位时间内获得的培养基， 进而避免或减轻了培养基不足对表层细胞的生长的限制，最终使得细胞的固定化培养的产 量得以提高。
[0023] 进一步地，在具体实施时，还可先行搭建固定化养殖平台，固定化养殖平台包括： 用于接种细胞的支撑层，用于储存培养基的培养基储存容器，以及用于使培养基在支撑层 和培养基储存容器之间循环的培养基输送装置。支撑层可由柔性材料（如丝绸等）、亲水材 料（如木材等）或柔性亲水材料（如棉布等）制成，其中：柔性材料制成的支撑层能够根据 不同的培养条件改变自身形状，便于细胞的接种和采收；亲水材料制成的支撑层具有良好 的保持培养基的性能，能够增加在单位时间内透过支撑层并到达细胞层的培养基，进而提 高细胞的固定化培养的产量；柔性亲水材料制成的支撑层则兼具上述两者的优点；本领域 技术人员可根据实际情况选择合适材料制成的支撑层。培养基储存容器可选用无菌水箱等 大型密封储液容器，以确保培养液的无菌保存；培养基输送装置可由多条管线及循环泵组 成，其具体设置可根据固定化养殖平台的工作环境及培养基循环运行的实际情况决定，本 发明并不对此进行特别限定。
[0024] 可以理解的是，在细胞的固定化培养的初期，细胞层中的部分的细胞可能因附着 不牢固而从细胞层脱落。为了防止第一沟道被这些脱落的细胞填满、失去储存培养基的 作用，本发明实施例优选至少有一条第一沟道的延伸方向与细胞层中培养基的流动方向一 致。该设置所产生的效果为：即使上述从细胞层脱落的细胞进入该延伸方向与培养基流动 方向一致的第一沟道，这