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第一篇 生物反应器及大规模细胞培养1

第一章 生物反应器1

第一节 概述1

第二节 细胞生长及代谢过程动力学1

一、细胞生长的特点、描述方法的分类1

二、细胞浓度及其测量3

三、均衡生长模型4

四、其他模型8

第三节 生物反应器的基本类型及其设计10

一、生物反应器的特点及分类10

二、批式反应器13

三、连续搅拌罐反应器——恒化器15

四、生物反应器的强化17

第四节 生物反应器的放大18

一、概述18

二、搅拌及传氧23

三、生物反应器的放大原则26

第五节 生物反应器的控制及优化27

一、生物反应器的控制27

二、生物培养过程的优化31

符号表33

参考文献33

第二章 动物细胞大规模培养和专用生物反应器34

第一节 常用的培养方法34

一、贴壁培养34

二、悬浮培养34

三、固定化培养35

第二节 动物细胞培养的操作方式36

一、分批式操作36

二、流加式操作36

三、半连续式操作37

四、连续操作37

五、灌注式操作培养37

第三节 细胞培养过程的放大38

一、培养基组成39

二、限制细胞生长的因素39

三、污染的控制39

四、产物表达的控制40

五、硬件和过程设计参数40

六、产物收获41

第四节 动物细胞培养生物反应器41

二、气升式细胞培养生物反应器42

一、生物反应器的种类42

三、中空纤维管生物反应器43

四、通气搅拌生物反应器44

五、无泡搅拌反应器46

六、动物细胞反应器的控制46

参考文献47

第三章 细胞培养专用微载体49

第一节 采用微载体培养贴壁细胞是当前最有发展前途的一种培养模式49

第三节 优良的微载体应具有的特性50

第二节 动物细胞在微载体上贴壁生长机理50

第四节 国外微载体研制现状及发展趋势51

一、交联葡聚糖为基质的微载体51

二、纤维素为基质的微载体52

三、蛋白质为基质的微载体——变性胶原微载体52

四、高分子合成材料为基质的微载体52

五、无机材料玻璃为基质的微载体53

六、液膜微载体54

第五节 研制开发国产微载体的必要性56

参考文献58

第四章 动物细胞的微囊化培养59

第一节 动物细胞的微囊化59

一、微囊化概述59

二、动物细胞微囊化方法60

第二节 微囊化细胞的培养61

一、微囊化培养的细胞种类61

二、培养条件62

第三节 微囊化动物细胞的应用63

一、生产药物上的应用63

二、在治疗及药物筛选上的应用64

参考文献64

第二篇 目标产品的分离与纯化65

第五章 细胞破碎、蛋白质复性和固液分离65

第一节 概述65

第二节 细胞破碎65

一、细胞破碎技术的分类66

二、几种常用的破碎方法66

三、细胞破碎技术研究的发展方向73

第三节 蛋白质复性74

第四节 固液分离78

一、离心沉降78

二、微孔膜过滤80

三、双水相萃取84

四、泡沫分离法87

五、避开固液分离的探索——扩张床吸附88

参考文献92

第六章 膜分离技术在生物工程中的应用96

第一节 概述96

第二节 膜分离技术的分离原理及膜产品种类98

一、膜分离技术98

二、膜材料与膜种类99

第三节 浓差极化与膜污染及清洗方法研究99

第四节 清洗方法101

第五节 膜技术开发现状及产业化水平103

第六节 膜分离技术应用实例103

主要参考文献114

第七章 生物大分子的色谱分离和纯化116

第一节 基本理论116

一、计量置换保留理论116

二、有效柱长和最短柱长119

第二节 装置和操作技术124

第三节 色谱条件及色谱纯化工艺的最优化125

第四节 蛋白的色谱复性及同时纯化127

一、各种液相色谱的蛋白质复性法127

二、各种色谱复性方法的比较129

三、蛋白质复性及同时纯化装置130

四、影响色谱复性的因素131

参考文献137

第八章 非线性色谱原理及其在蛋白质分离与纯化中的应用141

第一节 概述141

一、色谱法的基本特点141

二、线性色谱与非线性色谱142

第二节 非线性色谱理论基础143

一、吸附过程及吸附等温线143

二、非线性色谱基本理论146

第三节 非线性色谱的实验方法148

一、非线性色谱中的固定相及色谱柱148

二、样品溶解与进样方法152

三、非线性色谱中3种常用的展开方式153

四、色谱系统的生物相容性155

第四节 非线性色谱在分离与纯化蛋白质中的应用156

参考文献160

第九章 凝聚过滤及离子交换层析介质162

第一节 概述162

第二节 凝胶过滤介质163

一、凝胶过滤163

三、凝胶过滤介质的种类164

二、凝胶介质应具备的条件164

四、凝胶过滤应注意的事项165

第三节 凝胶过滤介质的主要品种165

一、葡聚糖系165

二、琼脂糖系168

三、聚丙烯酰胺系169

四、Sephacryl 系列170

五、Superdex 系列产品171

七、Bio-Beads S-X 系172

六、聚乙烯醇系172

第四节 离子交换法及离子交换剂的选择173

一、离子交换法173

二、生化用离子交换剂的特点173

三、生物大分子进行离子交换的机理及离子交换剂的选择175

四、离子交换分离介质使用中应注意的问题176

第五节 离子交换介质的种类178

一、通用型离子交换树脂功能基种类178

二、通用型树脂常用牌号179

三、生化专用离子交换介质180

参考文献185

第十章 有机高分子基质的高效液相色谱分离柱填料187

第一节 概述187

第二节 有机高分子类型 HPLC 填料的结构特征188

一、填料的物理结构188

第三节 有机高分子类型 HPLC 填料的基质树脂189

二、填料的化学结构189

一、多糖型基质材料190

二、聚合物型基质材料191

第四节 填料性能的评价192

一、填料物化性质的表征192

二、填料色谱性能的表征193

第五节 有机高分子类型的反相 HPLC 填料194

第六节 有机高分子类型的离子交换 HPLC 填料196

一、多糖基质的离子交换层析介质197

二、聚合物基质的高效离子交换色谱填料198

三、高聚物型离子色谱填料205

第七节 有机高分子类型的疏水性相互作用 HPLC 填料206

第八节 有机高分子类型的空间排除 HPLC 填料209

一、SEC 填料的一般特征与色谱指标209

二、凝胶渗透色谱填料209

三、凝胶过滤色谱填料211

第九节 有机高分子类型的生物亲和 HPLC 填料215

一、多糖基质的 AFC 填料215

二、高聚物基质的 AFC 填料216

参考文献217

第十一章 无机基质高效色谱填料222

第一节 无机基质223

—、硅胶223

二、可控孔径玻璃229

三、其他230

第二节 硅胶的化学修饰与改性230

一、表面硅羟基的化学修饰230

四、硅烷化试剂232

二、包敷与涂层232

三、整体修饰232

第三节 正相色谱填料235

一、正相色谱填料的种类与性质235

二、常见的正相填料及色谱柱236

第四节 反相填料及色谱柱237

一、反相色谱分离原理237

二、反相色谱填料的种类与性质238

三、反相填料的制备239

四、常见的反相填料241

第五节 凝胶过滤色谱填料244

一、凝胶过滤色谱的分离原理245

二、凝胶过滤色谱填料的种类与性能245

三、凝胶过滤色谱填料的制备246

四、常见的凝胶过滤色谱填料246

五、高效凝胶过滤色谱柱的使用与维护247

二、高效离子交换色谱填料的种类与性能248

三、高效离子交换色谱填料的制备248

一、离子交换色谱的分离原理248

第六节 高效离子交换色谱填料248

四、常见的高效离子交换色谱填料249

第七节 高效亲和色谱填料250

一、亲和色谱的基本原理250

二、高效亲和色谱填料的制备254

第八节 高效疏水作用填料256

一、细粒径填料257

第九节 生化分离用色谱填料的新进展257

三、贯流色谱258

二、降低硅胶填料的非特异性吸附258

四、整体柱259

第十节 商品色谱柱简介260

一般参考文献262

参考文献262

第十二章 液相色谱用填充材料——羟基磷灰石265

第一节 发展概况265

第二节 HPLC 柱对介质的要求及羟基磷灰石的性能266

一、高机械强度266

二、粒子大小、形状和孔隙266

三、化学和热稳定性266

四、非可逆性吸附266

一、Tiselius 型羟基磷灰石的制备方法267

二、制备粒状羟基磷灰石的造粒技术267

第三节 羟基磷灰石的制备方法267

五、表面化学修饰267

三、制备球形羟基磷灰石的新方法268

第四节 羟基磷灰石介质的商品化情况269

第五节 羟基磷灰石柱色谱机理的研究270

一、实验270

二、假定、推论和结论270

一、一般应用领域273

第六节 羟基磷灰石在生化产物分离纯化中的应用273

二、单克隆抗体的分离纯化275

三、结构差异很小的蛋白质分离276

四、有机溶剂体系中的羟基磷灰石 HPLC276

参考文献276

第十三章 径向色谱柱的发展与应用290

第一节 概述290

第二节 径向色谱柱结构与填料291

一、径向色谱柱型291

二、径向色谱柱分离介质293

第三节 径向色谱中的传质过程295

第四节 径向色谱柱的应用297

参考文献303

第十四章 电泳分离技术305

第一节 概述305

第二节 电泳技术原理305

第三节 电泳的技术问题和对策306

第四节 在生物技术研究上应用的电泳技术308

第五节 生物技术产品分离纯化上应用的电泳技术309

一、平板电泳309

二、连续凝胶电泳311

三、等电聚焦电泳312

四、连续流动电泳314

五、无载体连续流动电泳314

参考文献318

第十五章 目标产品的蛋白质分析检测技术与质量控制319

第一节 蛋白质含量和纯度319

第三篇 目标产品的分析检测及质量控制319

第二节 氨基酸分析320

第三节 蛋白质的分子量测定321

第四节 蛋白质的等电点322

第五节 肽谱323

一、裂解方法323

二、肽谱分析324

第六节 蛋白质突变点的分析324

第七节 蛋白质的二硫键分析326

第八节 蛋白质化学分析技术及新发展328

一、电泳328

二、色谱330

三、质谱330

第九节 蛋白质的序列测定332

第十节 蛋白质翻译后修饰的分析333

第十一节 其他333

参考文献333

中西文名词对照335