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微载体培养动物细胞技术的研究与进展 摘要： 微载体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。微载体具有比表面积大等优点，在微载体培养技术中具有决定性作用。而微载体细胞培养技术是一种微载体与生物反应器结合的技术,现已广泛应用于组织工程领域组织工程生物反应器系统能使细胞体外培养条件接近体内环境。报告就近年来制备微载体的生物材料和方法探究技术以及其在培养动物细胞的研究进展做一综述，为微载体培养技术和组织工程的研究提供理论基础。 关键词：微载体、载体类型、细胞培养、综述文献 引言： 荷兰学者van Wezel 于1967年首先创立了。微载体培养动物细胞技术。在微球表面培养细胞可以在较短时间内得到大量的细胞，且细胞传代只需要添加新的微载体，基本上可避免细胞在胰酶消化过程中受到的损伤，因此微载体培养细胞技术是非常方便和有意义的。20世纪80年代，微载体出现了商品化。Famarcia公司利用中性葡聚糖凝胶表面偶联正电荷基团开发出Cytodex 1、Cytodex 2和Cytodex 3系列商品，但这些微载体由于通过特殊处理都不具有降解性或降解性较差，且价格昂贵。而理想的微载体则应具有良的生物相容性、降解可吸收性。因此，优质微载体生物材料的开发仍是当前研究热点。本文综合分析近年来国内外微载体制备材料和方法的研究进展，为细胞微载体培养技术和组织工程的研究提供理论基础。 1 资料和方法： 1.1 资料来源 由第一作者在CNKI进行检索。网址：/。英文资料的检索时间范围为2007/2012；中文资料的检索时间范围为2007/2012。英文检索词为“microcarrier，biomaterials cellculture, tissue engineering”；中文检索词为“微载体，生物材料，细胞培养，组织工程”。 1.2 入选标准 纳入标准：①微载体材料、制备工艺及性能的研究。②微载体细胞培养的研究。③动物实验及临床应用。 排除标准：①与此文目的无关。②较陈旧的文献。③重复同类研究。 1.3 质量评估 基础研究和动物实验研究原著126篇，综述45篇，述评1篇，临床研究5篇。 2 结果： 2.1 纳入文献基本情况 初检得到158篇文献，中文107篇，英文51篇。阅读标题和摘要进行初筛，排除因研究目的与此文无关106篇，内容重复性的研究37篇，共保存15篇文献做进一步分析。选取最具代表性的5篇文章进行具体分析。第1篇是对微载体培养技术的研究与进展的综述性文章，第2~3篇研究了壳聚糖球形多孔微载体在组织形容性和血液相容性评价的应用。第4篇研究了微载体细胞培养技术，第5篇研究了超微载体的改进与应用。 2.2 结果描述 2.2.1微载体细胞培养技术： 所谓微载体是指直径在60-250μm，能够适用于贴壁细胞生长的微体。一般是由天然葡聚糖或者各种合成的聚合物组成。而微载体细胞培养技术是一种微载体与生物反应器结合的技术,现已广泛应用于组织工程领域组织工程生物反应器系统能使细胞体外培养条件接近体内环境。 微载体系统(microcarrier symem，MCS)用于动物细胞大规模培养具有显著的优点：① 兼具单层培养和悬浮培养的优势，且是均相培养；② 细胞所处环境均一，放大容易；③ 环境条件(温度、PH、c0z，P0z等)容易测量；④ 具有较高的表面积体积比；⑤ 培养操作可系统化、自动化，降低了污染发生的机会。经过二十几年的发展，该技术较中空纤维(hollow fiber)、微囊(microencapsu： lation)等发展得更为完善和成熟。目前生产规模巳达几千升甚至上万升；而且细胞培养的密度也很高(批式培养可达5～6×10 cells／ml；灌流培养可达4～10 eells／m1)。 2.2.2微载体的性能要求： 组织工程种子细胞主要为贴壁依赖性细胞，其只有黏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。影响细胞贴附和铺展的主要因素是二价阳离子和吸附糖蛋白。除上述两因素外，对粒径、表面光滑程度、与细胞分离难易、重复使用性等方面均有要求。 2.2.3微载体的制备材料： 早期微载体多采用合成聚合物，如PHEMA、葡聚糖等。合成聚合物制备的微载体重复性和力学性能可以达到较高水平，但缺乏细胞识别位点，影响细胞在其表面黏附、生长。天然聚合物及其衍生物因其取材方便、生物相容性好且价格低廉日渐成为微载体制备材料的首选。常用的有明胶、胶原、纤维素、甲壳质及其衍生物以及海藻酸盐等。明胶是胶原蛋白经温和、不可逆降解的产物，生物相容性好。胶原是一类可引导组织再生的生物材料，无抗原性、可参与组织愈合过程。Hillegas等在聚苯乙烯微球表面包覆一层