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
是指將細胞和培養物一次性加入培養反應器內,在細胞生長和產物生成同時經行,經過一段時間反應后,將整個反應體系取出。這種培養方式,細胞生長的環境處在不斷變化之中,如營養物質不斷減少,乳酸等代謝抑制物增加,不能使細胞處在一個最優化的條件下,因此在應用過程中受到一定的限制。
二、流加式培養
針對分批式培養的缺點,在反應過程中不斷加入新鮮的培養液,使細胞繼續生長繁殖和生成產物,直到反應結束后取出反應體系。它可以避免細胞和代謝過程中的產物以及某些營養物質的缺乏對細胞的抑制作用。
三、半連續式培養
也稱反復分批式培養,是指在分批式培養過程中,不斷取出培養物,每次補充以新的培養液,再進行分批式操作。它與流加式培養的區別是,流加式培養的體積是不斷增加的,而半連續培養的體積是保持不變的。
四、連續式培養
是指將細胞和培養液一起加入反應器后,采用灌注培養法,連續排出用過的培養基,與此同時連續地加入新鮮的培養液,一般不輸出細胞,使細胞在一個恒定、優化的環境下生長和生成產物,但細胞在數量上有波動。如果同時取出與培養液等量的細胞則稱為連續-流動式培養,它是在真正內環境上保持穩定,營養物質、代謝產物和細胞數量不存在波動。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,以連續培養為最佳類型,以為系統優化的環境符合細胞的生理和代謝規律,有利于細胞的生長、增值和生成產物,但也有些缺點,如培養基的消耗量大、操作過程復雜、增加了污染機會等。