固定化细胞技术

固定化细胞技术是一种将具有特定生理功能的生物细胞，如微生物细胞、植物细胞或动物细胞，通过一定方法固定并用于生物催化作用的技术。

历史沿革

固定化细胞技术的发展源于人们对微生物细胞在固体表面上吸附特性的早期发现。19世纪初期，人们开始使用滴滤法生产食用醋酸，并尝试将其应用于污水处理。随着固定化酶技术的进步，固定化细胞技术逐渐兴起。1973年，日本首次成功地利用固定化微生物细胞实现L-天冬氨酸的工业化连续生产，此后，这一技术得到了广泛关注，并迅速扩展至固定化增殖细胞的研究。

技术特点

固定化细胞技术具有多种优势，包括无需进行酶的分离和纯化，减少了酶活力的损失，同时也显著降低了成本。它能够进行多酶反应，不需要额外添加辅助因子，因为固定化细胞不仅能够单独发挥酶的作用，还能利用菌体内包含的复合酶体系完成一系列催化反应。此外，固定化细胞保持了酶的原始状态，使其稳定性和抗污染能力增强。细胞生长停滞时间短，细胞数量多，反应速度快，因此其应用范围远超固定化酶。

应用范围

固定化细胞技术的应用非常广泛，涵盖了工业、医学、制药、化学分析、环境保护、能源开发等多个领域。在工业生产中，它可以用于制造果葡糖浆、直接将淀粉转化为葡萄糖、生产啤酒、乙醇和葡萄酒等。在医学领域，固定化细胞可用于治疗糖尿病，以及制作生物传感器。在化学分析方面，固定化细胞传感器可用于检测多种物质。此外，固定化细胞还在环保、产能和生化研究等方面有着重要应用。

载体选择

为了确保固定化细胞的有效性和稳定性，载体的选择至关重要。理想的载体应该是亲水性的，以防止疏水载体可能带来的变性影响。同时，载体还应该具备足够的机械强度和稳定性。常见的载体类型包括天然高分子（如纤维素、琼脂糖、淀粉、葡萄糖凝胶、胶原蛋白及其衍生物）、合成均聚物（如尼龙、多聚氨基酸）以及无机化合物支持物（如多孔玻璃、金属氧化物）。

参考资料

固定化细胞技术.中国制药网.2024-11-08

2019年细胞固定化综述及实验报告.豆丁网.2024-11-08

应用范围.分析测试.2024-11-08