一种细胞的固定化培养方法_3

文档序号:9258072阅读:来源:国知局
够在单位时间 获得较多的培养基,在本发明实施例中,在步骤30(当细胞层的厚度达到时、或各 第一沟道被从细胞层脱落的细胞填满时,在细胞层中形成第二沟道)后,还包括:
[0042] 步骤40、当各第一沟道和各第二沟道被从细胞层脱落的细胞填满时,在细胞层中 形成多条第三沟道,各第三沟道中储存有培养基。通过该步骤,使得在第一沟道和第二沟道 被从细胞层脱落的细胞填满时,细胞层中的表层细胞能够继续从第三沟道中获得培养基, 从而得以继续旺盛地生长。此外,由于在细胞培养时间过长时,第三沟道也可能被细胞层脱 落的细胞填满,因此,以此类推,可继续在细胞层中形成第四沟道和第五沟道等,从而在细 胞的固定化培养的整个过程中,使表层细胞得以旺盛地生长,进而进一步提高细胞的固定 化培养的产量。与第二沟道相同,第三沟道、第四沟道和第五沟道的形状可为长条形、圆形 和多边形等,本领域技术人员可根据细胞层中细胞聚集区域的分布情况设置第三沟道、第 四沟道和第五沟道的位置和形状。
[0043] 进一步地,在本发明实施例中,第二沟道的宽度大于第一沟道的宽度,第三沟道的 宽度大于第二沟道的宽度,这是由于随着细胞层中的细胞的生长,表层细胞越来越多,其生 长所需要的培养基也随之增加,因此,较晚形成的第二沟道需要比较早形成的第一沟道更 宽,以储存更多的培养基,从而使得细胞层中的表层细胞能够从第二沟道中获得足够的培 养基。出于同样的目的,第三沟道的宽度也要大于第二沟道的宽度。
[0044] 具体地,由于上述内容已经提到,第一沟道在细胞的固定化培养的初期(即细胞 层厚度小于Imm时)形成,此时接种在支撑层上的细胞数量较少,若第一沟道过宽,则形成 第一沟道的过程将导致接种在支撑层上的细胞大量脱落,进而影响细胞的固定化培养的产 量,因此,在本发明实施例中,使第一沟道具有较小的宽度,以避免对细胞的固定化培养的 产量造成影响,例如,第一沟道的宽度为1_-2_即可。另一方面,随着固定化培养的进行, 细胞层中的表层细胞增多,其在单位时间内所需的培养基也随之增加,从而需要宽度较大 的第二沟道和第三沟道,以确保表层细胞在单位时间内获得足够的培养基。例如,第二沟道 和第三沟道的宽度可为2mm-5mm。可以理解的是,第一沟道、第二沟道及第三沟道各自的宽 度,并不限于上述范围,本领域技术人员可综合考虑第一沟道、第二沟道及第三沟道所占据 的养殖面积,以及细胞层中表层细胞的生长所需的培养基的量,对第一沟道、第二沟道及第 三沟道的宽度进行设置。
[0045] 进一步地,在上述内容已经提及,根据固定化培养的细胞的不同,细胞层中的细胞 的密集程度也不同,因此,对于不同的细胞,单位培养面积内的表层细胞所需的培养基的量 也存在不同,从而为了在任意细胞的固定化培养过程中,均能够确保细胞层中的表层细胞 在单位时间内获得较多的培养基,在本发明实施例中,平行且相邻的第一沟道之间的距离、 平行且相邻的第二沟道之间的距离、平行且相邻的第三沟道之间的距离、平行且相邻的第 一沟道和第二沟道之间的距离、平行且相邻的第一沟道和第三沟道之间的距离、以及平行 且相邻的第二沟道和第三沟道之间的距离为2cm-50cm。
[0046] 具体地,对于细胞的密集程度较高的细胞层,可使上述各距离较小,从而使得单 位培养面积内流过的培养基较多,例如,若细胞层的上表面为边长为Im的正方形,第一沟 道、第二沟道和第三沟道均为长条状,则可在细胞层上形成共计51条相互平行且相邻的第 一沟道、第二沟道和第三沟道,其中,相邻的第一沟道、第二沟道或第三沟道之间的距离为 2cm。此外,由于上述已经提及,随着固定化培养的进行,细胞层中表层细胞逐渐增多,则单 位面积内所需的培养基的量也逐渐增加,因此,一般而言,平行且相邻的第一沟道之间的距 离大于平行且相邻的第二沟道之间的距离,平行且相邻的第二沟道之间的距离大于平行且 相邻的第三沟道之间的距离。通过上述设置,能够确保在细胞的固定化培养的任意时期,表 层细胞在单位时间内获得足够的培养基。
[0047] 为了证明本发明实施例确实具有提尚细胞的固定化养殖的广量的效果,本申请的 发明人还进行了如下对比实验:
[0048] 对比实验1
[0049] 实验组和对照组均对栅藻细胞进行固定化培养,实验组中附着于支撑层的栅藻细 胞层中形成有第一沟道和第二沟道,对照组中附着于支撑层的细胞层中未形成沟道。
[0050] (1)搭建固定化养殖平台:
[0051] 在长X宽为ImX lm、厚为5cm的有机玻璃板上平铺与有机玻璃板大小相同的无纺 布,以该无纺布作为支撑层,然后将该有机玻璃板连同其上的无纺布竖直放置(同时采取 措施防止无纺布脱落),在无纺布与有机玻璃板之间、从两者上部不断滴加培养基,培养基 自另一端留下,落入位于有机玻璃板下方的水槽内,该水槽为培养基储存容器,设置潜水泵 以及循环管线,构成培养基输送装置,使得培养基能够循环浸润无纺布(实验组和对照组 各设置一套上述固定化养殖平台)。
[0052] (2)接种栅藻细胞及形成第一沟道:
[0053] 将相同浓度的栅藻藻液(包括培养基和栅藻细胞)分别喷洒在实验组和对照组的 无纺布上,分别形成栅藻细胞层;在培养基储存容器中的培养基内通入二氧化碳与空气的 混合气体,其中二氧化碳气体的体积分数为2%,并通过曝气石对该混合气体进行分散,促 进该混合气体的溶解;采用荧光灯对附着于无纺布表面的细胞层进行持续光照;
[0054] 实验组:在接种后,在附着于支撑层的栅藻细胞层中,使用塑料片划出多条长条状 的第一沟道,其中部分第一沟道的延伸方向与培养基在栅藻细胞层中的流动方向一致,其 余部分的第一沟道的延伸方向与培养基在栅藻细胞层中的流动方向垂直,从而在栅藻细胞 层中形成网格状的第一沟道;开始对栅藻细胞层中的栅藻细胞进行培养。
[0055] 对照组:不进行处理,按照上述条件开始培养。
[0056] (3)培养2天后,在实验组和对照组的细胞层厚度均增加至Imm时,形成第二沟 道:
[0057] 实验组:在栅藻细胞层中,使用塑料片划出多条圆形的第二沟道,第二沟道环绕栅 藻细胞层中栅藻细胞较为密集的区域,同时与多条第一沟道交叉,;继续对栅藻细胞进行培 养;
[0058] 对照组:不进行处理,继续按照上述条件对栅藻细胞进行培养。
[0059] 继续培养3天,该实验共计培养5天,采收栅藻细胞层中的所有栅藻细胞,将采收 得到的栅藻细胞烘干,测定烘干后的栅藻细胞的质量。
[0060] 实验结果
[0061] 在对比实验1中,实验组中附着于无纺布上的栅藻细胞层中形成有第一沟道和第 二沟道,对照组中附着于无纺布上的栅藻细胞层中未形成有沟道。参照表1,实验组的产量 比对照组的产量高31 %。上述结果说明,通过在栅藻细胞层中形成第一沟道和第二沟道,使 得在栅藻细胞的固定化培养过程中,即使栅藻细胞层的厚度逐渐变大导致表层细胞距离支 撑层较远,也能够使得表层细胞在单位时间内获得较多的培养基,从而使得栅藻细胞培养 的平均产量得到提高。
[0062] 表 1
[0063]
[0064] 对比实验2
[0065] (1)搭
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