固定化細胞技術綜述

1、固定化細胞技術綜述及其應用張弘揚1401024103高娟麗1401024122天津農學院農學與資源環(huán)境生物技術（1）班摘要固定化細胞是將動植物或微生物細胞固定于合適的不溶性載體上的一種技術，它既可以提高生產效率和生產能力、延長生產周期，又易于細胞的分離和回收。在生物、醫(yī)藥、環(huán)境保護、食品工業(yè)等方面得到了廣泛應用。本文主要介紹了固定化細胞技術的方法，載體的選擇與應用，綜述了固定化細胞技術在工業(yè)、環(huán)境中的應用，并對其發(fā)展前景進行展望。關鍵詞

2、細胞固定化固定化方法細胞固定載體生物反應器酒精發(fā)酵環(huán)境治理固定化技術包括固定化酶技術與固定化細胞技術。固定化細胞技術起步較晚，在20世70年代后才從固定化酶技術發(fā)展而來，它是指通過物理或化學的方法將分散、游離的微生物細胞固定在某一限定空間區(qū)域內，以提高微生物細胞的濃度，使其保持較高的生物活性并反復利用的方法。相對于固定化酶技術，該方法不需把酶從細胞中提取出來，且無需純化，酶活力損失小。目前，固定化細胞技術的應用范圍涵蓋生物學、生化工程、

3、有機化學、合成化學、高分子化學、食品與發(fā)酵工業(yè)、環(huán)境凈化、能源生產等多個領域，已經成為生物技術中十分活躍的跨學科研究領域。本文主要對該技術及其應用進行了簡單介紹，并對其發(fā)展前景進行展望。一、生物細胞固定化技術1、細胞固定化的原理及方法技術。該法操作簡便，但在較劇烈條件下進行，一般固定化細胞活性不高，因此該方法的推廣應用受到了一定的限制。共價結合（偶聯）法。共價結合法是細胞表面上官能團和固相支持物表面的反應基團形成化學共價鍵連接，從而固定

4、微生物。該方法固定化微生物穩(wěn)定性好，不易脫落，但限制了微生物的活性，同時反應激烈，操作與控制復雜苛刻，并且成本較高。盡管固定化方法多種多樣，但沒有一種理想的、普遍適用的方法?；瘜W固定化法（包括化學交聯法和共價結合法）涉及細胞的化學修飾，但化學試劑的毒性對細胞會有損害，因此，不適用于制備固定化活細胞。但由于細胞與細胞或細胞與載體間的結合力強，所以操作穩(wěn)定性高。交聯法和聚電解質復合包埋法的突出優(yōu)點是可以獲得很高的細胞密度，但由于缺乏良好的機

5、械強度而不能得到廣泛應用。2、固定化細胞的載體載體材料的性質很大程度上決定了微生物的附著固定和生長代謝狀態(tài)，微生物量的多少也與載體材料的結構有關。因此固定化細胞的載體是細胞固定化技術能否成功的關鍵因素。2.1載體的一般要求通常情況下，一個理想的優(yōu)良載體應具有以下特性：固定化操作方便，成型快；載體表面應具有化學活性集團可以直接或經過活化后與生物分子偶聯；載體應具備一定的容量可以偶聯足夠的生物分子；載體的作用僅是使生物分子固定化對生物分子無

6、毒害作用，反應溫和；載體應具有良好的生物相容性對反應物和生成物的擴散阻力??；耐微生物分解，使用時間長和重復使用次數多；載體原材料廣泛而且成本低廉。實際上，很少有一種載體材料能滿足上述所有條件。通?？偸歉鶕ぷ餍再|去選擇較為合適的載體材料。2.2載體材料的影響因素一般情況下，固定化的速率受載體材料表面粗糙度和電荷的影響，載體材料的表面粗糙度越大，微生物的附著越穩(wěn)定；同時載體材料表面的空隙能較好地保護微生物，免受水力負荷的損害。研究表明微生