剪切力对南方红豆杉细胞悬浮培养的影响

考察了流体剪切力对南方红豆杉悬浮细胞线粒体活性、膜透性、培养液pH、酚积累以及氧迸发等的影响. 结果表明，指数后期或稳定前期的南方红豆杉细胞对剪切力更为敏感，细胞生物活性丧失较大，次生代谢物酚的积累更多；此外，剪切力还引起了红豆杉细胞的防御应答反应，如H+内流、酚类物质大量积累以及活性氧迸发.     

电刺激对红豆杉悬浮培养细胞产紫杉醇的影响

以红豆杉悬浮培养细胞为材料产紫杉醇,在细胞生长的不同时期分别用脉冲电刺激及微交流电刺激处理。结果表明,两种电刺激均不同程度促进了红豆杉悬浮培养细胞的生长、紫杉醇的产生,其中脉冲电刺激效果优于微交流电刺激。最佳作用时间是在红豆杉细胞生长的衰亡期,微交流电刺激的紫杉醇含量较对照提高3倍多,脉冲电刺激的紫杉醇含量约为对照的7~9倍,最高达到12.24 mg.L-1。脉冲电刺激可有效提高紫杉醇的胞外释放率,达对照的4~5倍。     

硝酸银作用下南方红豆杉细胞悬浮培养生产紫杉醇动力学研究

研究了诱导子硝酸银对红豆杉细胞培养生产紫杉醇的影响,表明１０μｍｏｌＬ＾－１的硝酸银量有利于紫杉醇的生成,并通过动力学模型对硝酸银的作用位点进行分析,确定了硝酸银在紫杉醇代谢路径中的作用位点位于ＢａｃｃａｔｉｎⅡ和紫杉醇之间。     

生物反应器不同搅拌速度的计算流体力学模拟及对悬浮培养CHO细胞的影响

目的考察搅拌式生物反应器不同搅拌速度对悬浮培养的CHO细胞生长、代谢及促卵泡激素(follicle stimulating hormone,FSH)表达的影响。方法采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)技术对5 L生物反应器在100、200、300、400 r/min搅拌速度下的内部流场进行模拟;对培养过程中的细胞密度、细胞活率、细胞直径、pH、生化参数及FSH浓度进行检测,根据细胞比生长速率、葡萄糖比消耗速率、谷氨酰胺比消耗速率、乳酸比生成速率、氨比生成速率以及FSH浓度变化,确定不同搅拌速度对细胞生长、代谢及FSH产量的影响。结果在100、200、300、400 r/min搅拌速度下,随着搅拌速度的增加,反应器内的剪切速率逐渐增大;导致最大细胞密度逐渐降低,依次为6.22×10⁶、6.14×10⁶、5.87×10⁶、5.72×10⁶个/mL;细胞比生长速率逐渐降低,依次为0.52、0.49、0.47、0.47/d;培养前5 d,在100 r/min搅...     

有机溶剂原位萃取法提高悬浮培养中国红豆杉细胞紫杉醇产量

The production of paclitaxel from suspension culture of Taxus chinensis var,mairei was improved by in situ extraction with organic solvents to avoid feedback repression and product degradation.Oleic acid and dibutyl phthalate were proved to be suitable solvents .The optimal volumetric percentage of organic solvents in the culture medium was found to be around 8%,and the favorable time for their introduction was at the exponential phase of cell growth,Paclitaxel production with the in situ extraction was ca 3-fold of that without extraction.     

红豆杉细胞反应器悬浮培养氧传质系数的研究

氧传质系数是表征反应器操作性能的重要参数,是反应器优化设计和放大的关键,植物细胞培养液中的氧传质系数与纯水或模拟溶液有很大差异,必须在实际培养过程中在线进行氧传质系数的研究。为了快速、准确地测量实际培养液的氧传质系数,基于动态法恢复通气后的溶氧质量浓度-时间数据,提出了确定氧传质系数和饱和溶氧质量浓度的新方法,进而测定了10 L通气搅拌反应器中红豆杉细胞悬浮培养过程的氧传质系数,研究了氧传质系数、细胞的摄氧率和细胞的比耗氧速率的变化规律。结果表明:通气量对氧传质系数的影响大于搅拌转速对氧传质系数的影响;随着细胞生物量增加,氧传质系数减少、摄氧率增加,比耗氧速率先增加后缓慢下降;建立了氧传质系数kLa与单位体积的功率输入N3D2和空气表观线速度vS的关联式和氧传质系数kLa与细胞生物量X的关联式。     

寡聚糖诱导悬浮培养红豆杉细胞生理态势的改变

运用顺磁共振、电镜、能谱等手段研究了寡聚糖对红豆杉细胞氧化还原生理态势的影响 .结果表明 ,诱导前红豆杉细胞处于相对稳定的生长态势 ,细胞完整 ,细胞器发达 ;氧化还原电势较低 ,活性氧相关酶系统相对稳定 ,细胞初生代谢旺盛 ,紫杉醇合成速率很低 .诱导后红豆杉细胞向产物合成态势转移 ,SOD酶活性迅速提高 ,CAT和POD酶活被强烈抑制 ;细胞出现活性氧迸发 ,4h达最大值 ;细胞的氧化还原电势增高 ,细胞膜上离子通道被激活 ,H⁺ 和Ca^{2 +} 内流 ,Cl^-外流 ;液胞内出现大量含Ca^{2 +} 离子的高电子致密区并呈规律性变化 ,培养环境碱化 ;细胞生长被抑制 ,紫杉醇合成速率升高 ,其产量提高了 5.5倍 ,达 76.1mg·L^-1.     

植物细胞悬浮培养

<正>植物细胞能合成许多具有重要价值的次级代谢产物,它们可作为农药、杀虫剂、调味剂及香精等。这些产物传统上是从天然植物中直接提取,但天然植物生长周期较长,而且生长还受地域和环境因素的限制,所以采用直接提取具有较大的局限性。化学合成法已用于多种产品的生产,但是有些物质不能通过化学法合成,或虽能合成,却比较困难。植物     

Hela细胞高密度悬浮培养的研究

应用1.5L Celligen细胞培养罐,通过加大培养基的更换量,实现了Hela细胞高密度悬浮培养,细胞浓度达1.1×10~7/ml,每周可收获10~(10)以上的活细胞。     

外加紫杉醇后南方红豆杉细胞的耐受性及其凋亡的研究

利用显微照相和DNA提取等技术，研究了外源紫杉醇作用于服浮培养南方红豆杉细胞（Taxus chinensis var.Mairei)的凋亡和对紫杉醇（taxol）的耐受性。利用荧光显微照相技术观察到，外源紫杉醇作用下，随培养时间延长，南方红豆杉细胞发生明显核分化，应用DNA电泳观察到细胞DNA断裂形成典型的180bp及其整数倍梯形条带（DNA.ladders) ,应用TUNEL检测发现DNA的3'-OH断端可被特异性标记，证实了加入紫杉醇后南方红豆杉细胞发生了凋亡。研究结果说明南方红豆杉细胞对紫杉醇的耐受性是有限度。并证明了植物细胞有类似于动物细胞的凋亡特征，也表明该体系可以作为研究植物细胞凋亡的实验模型。     

多层带式干燥机风速场的CFD模拟及检验

多层带式干燥机箱内风速分布不均匀是导致干燥效率低、干燥不均匀的主要原因。对多层带式干燥机风速场进行了实验研究，建立了多层带式干燥机箱的CFD理论模型，对其风速场进行了数值模拟，并与实验测试结果进行对比，认为用CFD方法模拟多层带式干燥机箱内风速场是可行的。     

高固含搅拌槽内临界离底悬浮转速的数值模拟

使用计算流体软件CFX5.5.1对固液搅拌槽内颗粒的临界离底悬浮转速进行了数值模拟. 搅拌槽直径D=0.476 m,搅拌桨为三叶CBY螺旋桨. 桨叶安装高度h=D/3. 固液两相为玻璃珠-水,固体体积浓度为15%~50%. 对临界离底悬浮的速度判据进行了修正,并利用浓度判据与修正的速度判据得到颗粒临界离底悬浮转速Njs,模拟计算结果与实验数据的误差在工业允许的范围内. 同时,对临界离底悬浮状态槽底部不同浓度下的流体湍流动能的分布情况以及大小进行了预测,并对2种固体临界离底悬浮机理进行了验证.     

应用CFD技术对工业结晶过程进行模拟和放大

Some empirical mixing models were used to describe the imperfect mixing in precipitation process.However, the models can not, in general, reflect the details of interactions between mixing and crystallization in a vessel. In this study, CFD (computational fluid dynamics) technique were developed by simulating the precipitation of barium sulphate in stirred tanks by integration of population balance equations with a CFD solver. Two typical impellers, Rushton and pitched blade turbines, were employed for agitation. The influence of feed concentration and position on crystal product properties was investigated by CFD simulation. The scale-up of these precipitators was systematically studied. Significant effect on the crystal properties was found for the scale-up under some conditions.Keywords simulation, scale up, precipitation, CFD(computational fluid dynamics)     

非对称陶瓷膜管渗透性能的CFD模拟研究

陶瓷膜因其化学稳定性好、机械强度大等优点得到广泛应用。计算流体力学(CFD)的快速发展使得计算模拟成为研究和优化陶瓷膜管结构性能的有效手段。为了优化非对称结构陶瓷膜管的结构和操作参数,对其渗透性能进行了CFD计算模拟。针对非对称结构陶瓷膜管的膜层和过渡层的厚度在10 μm级的特点,采用Navier-Stokes方程和Darcy定律来分别描述膜管内和膜多孔介质内的纯水流动,利用多孔介质模型描述膜管的主体支撑层,用多孔跳跃边界简化膜管的膜层和过渡层,利用Konzey-Carmen方程对膜元件各层的渗透率进行估算。计算结果与实验值吻合较好,为优化陶瓷膜管的通道结构提供了便捷的工具。     

酸胁迫作用下悬浮培养红豆杉细胞的磁场生物学效应

研究了直流稳恒磁场对酸胁迫作用下悬浮培养南方红豆杉细胞生长和代谢的影响. 结果表明,磁场提高了红豆杉细胞的抗酸胁迫能力,细胞活力上升,生物量和蛋白含量明显升高,胞外多酚氧化酶(PPO)活力升高,酚类物质积累受到抑制. 在一定浓度的盐酸作用下细胞受到的酸胁迫越大,磁场的生物学效应越明显. 胞外pH值和电导率的变化说明磁场提高细胞抗酸胁迫的能力与其加速了物质的跨膜转运有关.     

果糖补料与真菌诱导对红豆杉细胞悬浮培养体系的协同效应

研究了果糖补料和真菌诱导对南方红豆杉细胞悬浮培养体系中细胞生长状态和紫杉烷合成的协同作用。结果表明果糖补料和真菌诱导子的协同作用引起细胞的生理状态发生改变 ,培养基碱化 ,细胞的生物量有一定程度的降低 ,而表征酶含量的蛋白质含量有明显的提高 ,酚类物质大量积累 ,目的产物紫杉醇 (Taxol)被大量合成 ,其产量在摇瓶和反应器体系中最高分别达到 81.0mg/L和 71.7mg/L。     

气-液两相降膜流动及传质过程的CFD研究

利用VOF法建立了考虑表面张力动量源项、气液相间摩擦力动量源项以及相问传质源项的CFD计算模型,定量描述了气．液两相逆流降膜传质过程。根据CFD模型,计算了不同液相进口浓度和不同气相流量条件下,异丙醇稀溶液的解吸过程,模拟得到的液相出口浓度与实验数据吻合很好。相界面处的浓度分布表明。随自由表面波动,界面浓度会发生剧烈脉动。液相总传质系数增强因子R的实验值与CFD模拟均表明,即使在很小的传质推动力下R也大于1。由于CFD模型不考虑Rayleigh-Benard-Maragoni效应,则这种现象,可解释为界面波动对传质增强的结果。这也证明增强界面波动是一种强化传质分离过程的有效途径。