微载体

微载体 microcarrier定义：细胞培养中所使用的一类无毒性、非刚性、密度均一、通常是

透明的小颗粒。能使依赖贴壁的细胞在悬浮培养时贴附在颗粒表面单层生长，从而增加细胞

贴附生长的面积，有利于细胞的大规模培养和收集。是指直径在60-250μm，能适用于贴壁

细胞生长的微珠。一般是由天然葡聚糖或者各种合成的聚合物组成。

原理与操作1.原理：其原理是将对细胞无害的颗粒-微载体加入到培养容器的培养液中，作

为载体，使细胞在微载体表面附着生长，同时通过持续搅动使微载体始终保持悬浮状态。 贴

壁依赖性细胞在微载体表面上的增殖，要经历黏附贴壁、生长和扩展成单层三个阶段。细胞

只有贴附在固体基质表面才能增殖，故细胞在微载体表面的贴附是进一步铺展和生长的关

键。黏附主要是靠静电引力和范德华力。细胞能否在微载体表面黏附，主要取决于细胞与微

载体的接触概率和相融性。

2. 搅拌转速：由于动物细胞无细胞壁，对剪切力敏感，因而无法靠提高搅拌转速来增加接

触概率。通常的操作方式是：在贴壁期采用低搅拌转速，时搅时停；数小时后，待细胞附着

于微载体表面时，维持设定的低转速，进入培养阶段。微载体培养的搅拌非常慢，最大速度

75r/min。

3.细胞与微载体的相融性，是与微载体表面理化性质有关。一般细胞在进入生理PH值时，

表面带负电荷。若微载体带正电荷，则利用静电引力可加快细胞贴壁速度。若微载体带负电

荷，因静电斥力使细胞难于黏附贴壁，但培养液中溶有或微载体表面吸附着二价阳离子作为

媒介时，则带负电荷的细胞也能贴附。

三个方面

●在细胞方面，如细胞群体、状态和类型。 ●在微载体方面，如微载体表面状态、吸附

的大分子和离子；微载体表面光滑时细胞扩展快，表面多孔则扩展慢。

●在培养环境中，如培养基组成、温度、pH、DC以及代谢废物等均明显影响细胞在微

载体上的生长。如果所处条件最优，则细胞生长快；反之生长速度慢。

5. 微载体培养操作要点

●培养初期：保证培养基与微球体处于稳定的PH与温度水平，接种细胞（对数生长期，

而非稳定期）至终体积1/3的培养液中，以增加细胞与微载体接触的机会。不同的微载体所

用浓度及接种细胞密度是不同的。常使用2-3g/L的微载体含量，更高的微载体浓度需要控

制环境或经常换液。

●贴壁阶段（3-8d）后，缓慢加入培养液至工作体积，并且增加搅拌速度保证完全均质

混合。

●培养维持期：进行细胞计数（胞核计数）、葡萄糖测定及细胞形态镜检。随意细胞增

殖，微球变得越来越重，需增加搅拌速率。经过3d左右，培养液开始呈酸性，需换液：停

止搅拌，让微珠沉淀5min，弃掉适宜体积的培养液，缓慢加入新鲜培养液（37℃），重新开

始搅拌。

●收获细胞：首先排干培养液，至少用缓冲液漂洗1遍，然后加入相应的酶，快速搅拌

（75-125r/min）20-30min。然后解离收集细胞及其产品。

●微载体培养的放大：可以通过增加微载体的含量或培养体积进行放大。使用异倍体或

原代细胞培养生产疫苗、干扰素，已被放大至4000L以上。