無論呈懸浮生長的細胞還是貼壁生長的細胞,按操作方式,將工藝類型可以分為以下四種:
一、分批式培養(yǎng)
是指將細胞和培養(yǎng)物一次性加入培養(yǎng)反應(yīng)器內(nèi),在細胞生長和產(chǎn)物生成同時經(jīng)行,經(jīng)過一段時間反應(yīng)后,將整個反應(yīng)體系取出。這種培養(yǎng)方式,細胞生長的環(huán)境處在不斷變化之中,如營養(yǎng)物質(zhì)不斷減少,乳酸等代謝抑制物增加,不能使細胞處在一個最優(yōu)化的條件下,因此在應(yīng)用過程中受到一定的限制。
二、流加式培養(yǎng)
針對分批式培養(yǎng)的缺點,在反應(yīng)過程中不斷加入新鮮的培養(yǎng)液,使細胞繼續(xù)生長繁殖和生成產(chǎn)物,直到反應(yīng)結(jié)束后取出反應(yīng)體系。它可以避免細胞和代謝過程中的產(chǎn)物以及某些營養(yǎng)物質(zhì)的缺乏對細胞的抑制作用。
三、半連續(xù)式培養(yǎng)
也稱反復(fù)分批式培養(yǎng),是指在分批式培養(yǎng)過程中,不斷取出培養(yǎng)物,每次補充以新的培養(yǎng)液,再進行分批式操作。它與流加式培養(yǎng)的區(qū)別是,流加式培養(yǎng)的體積是不斷增加的,而半連續(xù)培養(yǎng)的體積是保持不變的。
四、連續(xù)式培養(yǎng)
是指將細胞和培養(yǎng)液一起加入反應(yīng)器后,采用灌注培養(yǎng)法,連續(xù)排出用過的培養(yǎng)基,與此同時連續(xù)地加入新鮮的培養(yǎng)液,一般不輸出細胞,使細胞在一個恒定、優(yōu)化的環(huán)境下生長和生成產(chǎn)物,但細胞在數(shù)量上有波動。如果同時取出與培養(yǎng)液等量的細胞則稱為連續(xù)-流動式培養(yǎng),它是在真正內(nèi)環(huán)境上保持穩(wěn)定,營養(yǎng)物質(zhì)、代謝產(chǎn)物和細胞數(shù)量不存在波動。這種方法適用于懸浮細胞和在微載體上生長的細胞。
在這些工藝中,以連續(xù)培養(yǎng)為最佳類型,以為系統(tǒng)優(yōu)化的環(huán)境符合細胞的生理和代謝規(guī)律,有利于細胞的生長、增值和生成產(chǎn)物,但也有些缺點,如培養(yǎng)基的消耗量大、操作過程復(fù)雜、增加了污染機會等。